一种金属表面形成微纳米多层次复合结构的加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种在金属表面形成微纳米多层次复合结构的加工工艺，适用于改善过冷沸腾表面换热性能，主要应用于采用液态工质过冷沸腾换热的高热流部件，如聚变堆第一壁等，基本方法包括：根据实际部件或试件，选取待处理金属表面和对应微米级孔隙金属网及相容钎料，先将待处理表面进行打平，去氧化层，均匀涂抹所选钎料；再贴合金属网，烘干。用形面物件压紧金属网与待处理表面，进行真空钎焊。结束后即得到微纳米多层次复合结构表面，其中金属网构成微米级别凸凹表面孔隙，钎料熔化后形成的表面及金属丝连接的位面呈现纳米级孔洞及粗糙单元。本发明专利技术具有可控性高、成本低、简易方便、所形成的表面结构不损伤基体材料等特点。

Processing technology for forming micro nano multi layer composite structure on metal surface

The invention relates to a micro machining process formed on the surface of metal nano multilayer composite structure, suitable for improving the surface of subcooled boiling heat transfer performance, mainly used in the high heat flux components of boiling heat transfer of liquid refrigerant subcooling, such as fusion reactor first wall, the basic method includes: according to the actual component or specimen selected, the metal surface and the corresponding micron porous metal net and compatible solder to be processed, the first is to treat the surface of the oxide layer to draw, evenly selected solder; then laminating metal mesh, drying. Vacuum welding is carried out by pressing the metal mesh and the surface to be treated with the shape object. After the end of the micro level Namiduo composite structure surface, wherein the metal net composed of micron level uneven surface pore surface, and the metal wire formed after melting connection planes showed nano holes and rough unit. The invention has the characteristics of high controllability, low cost, simple and convenient, and the surface structure formed without damaging the base material.

【技术实现步骤摘要】
一种金属表面形成微纳米多层次复合结构的加工工艺
本专利技术涉及一种金属(如铜或者其他合金)表面形成微纳米多层次复合结构的加工工艺，属于材料表面微纳米加工
及金属材料表面改性处理领域。
技术介绍
由于具有微纳米表面结构的材料在声、光、电磁、热力学以及化学活性等方面都相比宏观特性有很大的变异，展显出其不同于宏观属性的特殊性能，从而人们一直在寻求比较方便、高效的微纳米加工方法。研究发现，具有微纳米表面结构的换热表面能大幅度提高过冷沸腾换热的性能，这对具有强换热性能要求的工业换热器研制具有重大意义，如核聚变堆中面向等离子体部件(第一壁)的过冷沸腾换热管路，其超强换热性能可有效的提高第一壁结构安全性和可靠性。该结构目前主要采用翅片、扰动片及内螺纹管结构，流道阻力大，换热压强高，且翅片及内螺纹管结构不仅加工困难，而且易使基体出现疲劳损伤裂纹。采用具有微纳米结构的换热表面必然可较大程度改善这一现状。但现阶段，微纳米表面加工技术主要有激光刻蚀、烧结、掩模结合化学沉积或者腐蚀等。调研发现，上述技术处理较小面积尚可，但大面积工业应用还存在较大困难，且价格昂贵。相比而言，烧结更具有一定大面积应用优势本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属表面形成微纳米多层次复合结构的加工工艺，其特征在于：利用钎焊将微米级孔隙金属网焊接在金属表面，形成微纳米多层次复合结构，具体包括如下步骤：(1)对待处理的金属表面进行处理表面粗打平，去氧化层处理；(2)裁剪与步骤(1)中待处理的金属表面尺寸一致的微米级孔隙金属网，使金属网按压平整而能与步骤(1)中待处理的金属表面贴合；(3)选取与步骤(1)中待处理的金属表面以及步骤(2)中金属网相容的钎焊材料作为焊料；(4)使用盐酸或可以除去氧化物而不过多损害基体材料的溶剂分别将步骤(1)中待处理的金属表面和步骤(2)中金属网进行清洗，然后使用酒精再次重新清洗，并吹干；(5)将步骤(3)中钎焊材料均匀...

【技术特征摘要】
1.一种金属表面形成微纳米多层次复合结构的加工工艺，其特征在于：利用钎焊将微米级孔隙金属网焊接在金属表面，形成微纳米多层次复合结构，具体包括如下步骤：(1)对待处理的金属表面进行处理表面粗打平，去氧化层处理；(2)裁剪与步骤(1)中待处理的金属表面尺寸一致的微米级孔隙金属网，使金属网按压平整而能与步骤(1)中待处理的金属表面贴合；(3)选取与步骤(1)中待处理的金属表面以及步骤(2)中金属网相容的钎焊材料作为焊料；(4)使用盐酸或可以除去氧化物而不过多损害基体材料的溶剂分别将步骤(1)中待处理的金属表面和步骤(2)中金属网进行清洗，然后使用酒精再次重新清洗，并吹干；(5)将步骤(3)中钎焊材料均匀涂抹在步骤(1)中待处理的金属表面，涂抹均匀，厚度低于步骤(2)中金属网的单丝直径；(6)将步骤(2)中金属网与涂有步骤(3)中钎焊材料的步骤(1)中待处理的金属表面贴合，并用形面物件压紧；(7)将步骤(6)中金属网与涂有步骤(3)中钎焊材料的步骤(1)中待处理的金属表面贴合的组合放入烘箱内，以200-300摄氏度的温度烘干10-20分钟，去除步骤(3)中钎焊材料中的粘合剂，保证更好地进行钎焊作业；(8)将步骤(6)中金属网与涂有步骤(3)中钎焊材料的步骤(1)中待处理的金属表面贴合的组合放入真空钎焊炉中，在较高的真空度下，以及高于步骤(3)中钎焊材料液相温度下进行钎焊作业，钎焊保温若干时间；(9)钎焊结束后，待炉内温度冷却，取出步骤(6)中金属网与涂有步骤(3)中钎焊材料的步骤(1)中待处理的金属表面贴合的组合，即得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄生洪，乐吴生，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34