专利名称：增强的金属芯吸表面的利记博彩app
增强的金属芯吸表面
背景技术：
在一个实施方案中，本发明涉及制备具有带槽的芯吸(wicking)表面的金属结构的方法。芯吸表面是已经过处理以通过毛细作用来芯吸流体的材料表面。在一个实施方案中，本发明公开了制备带槽的芯吸金属结构的方法。
发明内容
在一个实施方案中，本发明提供了制备金属结构的方法，该方法包含步骤提供铝合金、热机械加工该合金以产生适合芯吸的晶粒尺寸和形状、热处理该合金以在晶界上产生连续的可蚀刻相，以及采用溶解晶界上的连续可蚀刻相的溶剂蚀刻该合金以制备具有带槽的芯吸表面的金属结构。在一个实施方案中，连续的可蚀刻相含有镁。在另一个实施方案中，溶剂是硝酸。 在又一个实施方案中，蚀刻步骤是在约30°C -约90°C的温度范围内约5分钟-约90分钟。在一个实施方案中，铝合金的晶粒尺寸为约10微米-约500微米。在一个实施方案中，本发明公开了制备金属结构的方法，该方法包含步骤提供具有至少顶层和底层的叠层体(其中顶层和底层由铝合金制成)、热机械加工该叠层体以产生跨顶层整个深度的适合芯吸的晶粒尺寸和形状、热处理该叠层体以在顶层中的晶界上产生连续的可蚀刻相，以及采用溶解顶层的晶界上的连续可蚀刻相的溶剂蚀刻该叠层体从而制备具有带槽的芯吸表面的金属结构(其中所述槽具有与顶层厚度相同的深度)。这里，底层在晶界上基本无可蚀刻相。在一个实施方案中，连续的可蚀刻相含有镁。在另一个实施方案中，溶剂是硝酸。 在又一个实施方案中，蚀刻步骤是在约30°C -约90°C的温度范围内约5分钟-约90分钟。在一个实施方案中，铝合金的晶粒尺寸为约10微米-约500微米。在一个实施方案中，还包含将金属结构拉伸以改变槽的宽度。在一个实施方案中，还包含在蚀刻步骤前使晶界上的连续的可蚀刻相发生变形 (straining)以使晶界在应变的方向上形变。在另一个实施方案中，变形步骤通过轧制完成。在一个实施方案中，本发明所得的槽结构具有多个明显的槽。出于概括本发明的目的，已经在这里对本发明的特定方面、优点以及新颖特征进行描述。将会理解并不是所有的这些优点必须可根据本发明的任何一个特定的实施方案来实现。因而，本发明可以以获得或优化这里所教导的一个优点或一组优点的方式实施或进行，而不必获得这里也可教导或暗示的其它优点。参考附图，根据下述对实施方案的详细说明，本发明的这些和其它的实施方案对于本领域技术人员也将会容易理解，本发明不限于所公开的任何特定的(一个或多个)实施方案。
为了更全面的理解本发明，结合附图参考以下说明，其中图1是显示根据本发明制备具有带槽的芯吸表面的金属结构的方法的一个实施方案的流程图；图2是显示根据本发明制备具有带槽的芯吸表面的金属叠层体结构的方法的另一个实施方案的流程图；图3是根据本发明的一个实施方案的金属结构的带槽的芯吸表面放大1000倍时的扫描电镜显微照片；图4是示意性的侧视图，其描述了根据本发明的一个实施方案在热机械加工和热处理叠层体之后而在蚀刻叠层体之前的两层铝合金叠层体；图5是示意性的侧视图，其描述了根据本发明的一个实施方案在蚀刻叠层体之后的两层铝合金叠层体；以及图6是示意性的侧视图，其描述了根据本发明的一个实施方案在蚀刻和后拉伸 (post stretching)叠层体之后的两层铝合金叠层体。
具体实施例方式在一个实施方案中，本发明公开了制备带槽的芯吸金属结构的方法，其中系统的晶粒尺寸通过热机械加工控制，而槽网络的单元尺寸和形态因控制晶粒尺寸而是受控的。 在另一个实施方案中，槽网络的深度和形状通过控制溶剂的浓度和温度以及蚀刻时间是可控的。在又一个实施方案中，所得的网络形态，还可通过在蚀刻步骤完成后拉伸表面得到改变。在另外一个实施方案中，槽的最大深度可通过在缺乏可蚀刻组分的基材上接合合金片材得到提高。在一个实施方案中，这种接合可通过层压完成。根据本发明的一个实施方案，通过操纵在可蚀刻层中的晶粒尺寸和蚀刻实践，槽的深度为可蚀刻层所能达到的完整厚度，而不破坏的产品的整体性。下面是在此申请中所采用的术语的定义。如本文所使用的，术语“热机械加工”是指旨在改变金属的性能或显微组织的金属的形变或热处理。如本文所使用的，术语“晶粒尺寸”是指金属中的单个晶体的尺寸。如本文所使用的，术语“晶粒形状”是指金属中单个晶体的形状。如本文所使用的，术语“芯吸”是指通过毛细作用传送流体。如本文所使用的，术语“晶界”是指金属中两个或更多个晶粒相邻的那些区域。如本文所使用的，术语“连续的可蚀刻相”是指容许通过化学试剂可蚀刻的并且不进入不相邻区域的相。如本文所使用的，术语“金属叠层体”是指不管采取何种方法接合在一起的由至少两个金属片组成的结构。 在一个实施方案中，本发明公开了制备金属结构的方法，该方法包含步骤提供铝合金、热机械加工该合金以产生适合芯吸的晶粒尺寸和形状、热处理该合金以在晶界上产生连续的可蚀刻相，以及采用溶解晶界上的连续可蚀刻相的溶剂蚀刻该合金从而制备具有带槽的芯吸表面的金属结构。 图1显示了概述本发明的一个实施方案中的主要步骤的流程图。这里，在第一步骤10中提供了铝合金。在第二步骤20中，热机械加工该铝合金。在第三步骤30中，热处理该铝合金以在晶界上产生连续的可蚀刻相。然后在第四步骤40中采用溶解晶界上的连续可蚀刻相的溶剂蚀刻该铝合金从而在最后步骤50中制备具有带槽的芯吸表面的铝合金金属结构。在第一步骤中，提供了铝合金。在本发明中可使用的合适类型的铝合金包含但不限于具有约2. 5% -约12%的镁的铝镁合金。在第二步骤中，通过旨在改变金属的性能或显微组织的要么是金属的形变要么是金属的热处理来热机械加工该铝合金。在本发明中可使用的机械加工铝合金的合适类型的方法包括但不限于热轧、冷轧、挤压或锻造。在本发明中可使用的热加工铝合金的合适类型的方法包括但不限于退火、再结晶或回复。在一个实施方案中，在约280°C -约480°C的温度范围内热处理铝合金约10秒钟-约3小时。在另一个实施方案中，铝合金的晶粒尺寸为约10微米-约500微米。在第三步骤中，热处理该铝合金以在晶界上产生连续的可蚀刻相。在一个实施方案中，在约120°C -约180°C的温度范围内加热铝合金约10小时-约10天。在第四步骤中，采用溶解晶界上的连续可蚀刻相的溶剂蚀刻该铝合金从而制备具有带槽的芯吸表面的金属结构。在一个实施方案中，所使用的溶剂是浓度为约20% -约 70%的硝酸。在另一个实施方案中，蚀刻步骤是在约30°C -约90°C的温度范围内约5分钟-约90分钟。在另一个实施方案中，蚀刻步骤是在约70°C -约80°C的温度下。在本发明中可使用的合适类型的溶剂包含但不限于硝酸或苛性碱NaOH。在一个实施方案中，所使用的溶剂取决于铝合金上的连续的可蚀刻相的类型。任选地，在蚀刻步骤前对晶界上的连续可蚀刻相进行变形以使晶界在应变的方向上形变。在另一个实施方案中，变形可通过轧制完成。在另一个实施方案中，本发明公开了制备金属结构的方法，该方法包含步骤提供具有至少顶层和底层的叠层体(其中两层均由铝合金制成)、热机械加工该叠层体以产生跨顶层整个深度的适合芯吸的晶粒尺寸和形状、热处理该叠层体以在顶层中的晶界上产生连续的可蚀刻相，以及采用溶解顶层的晶界上的连续可蚀刻相的溶剂蚀刻该叠层体，并制备具有带槽的芯吸表面的金属结构，其中所述槽具有与顶层厚度相同的深度，其中底层在晶界上基本没有可蚀刻相。在一个实施方案中，图2显示了概述本发明的主要步骤的流程图。这里，在第一步骤100中提供了具有至少顶层和底层的叠层体，其中顶层和底层由铝合金制成。在第二步骤200中，热机械加工该叠层体以产生跨顶层整个深度的适合芯吸的晶粒尺寸和形状。在第三步骤300中，热处理该叠层体以在顶层中的晶界上产生连续的可蚀刻相。随后在第四步骤400中，采用溶解顶层的晶界上的连续可蚀刻相的溶剂蚀刻该叠层体，从而在最后步骤500中制备具有带槽的芯吸表面的铝合金叠层体金属结构，其中所述槽具有与顶层厚度相同的深度。因而，底层在晶界上基本没有可蚀刻相。在第一步骤中，提供了具有至少顶层和底层的铝叠层体合金。然而，底层在晶界上基本没有可蚀刻相。在本发明中可使用的铝叠层体合金的合适类型包括但不限于具有约 2. 5% -约12%镁的铝镁合金(用于顶层)以及不含镁或含小于2. 5%的镁的铝合金(用于底层)。
在第二步骤中，通过旨在改变金属顶层的性能或显微组织的要么是金属的形变要么是金属的热处理来热机械加工铝叠层体合金，从而产生跨顶层整个深度的适合芯吸的晶粒尺寸和形状。在本发明中可使用的机械加工铝合金的合适类型的方法包括但不限于热轧、冷轧、挤压或锻造。在本发明中可使用的热加工铝合金的合适类型的方法包括但不限于退火、再结晶或回复。在一个实施方案中，在约280°C -约480°C的温度范围内热处理铝合金约10秒钟-约3小时。在另一个实施方案中，铝合金的晶粒尺寸为约10微米-约500 微米。在第三步骤中，热处理该铝叠层体合金以在顶层中的晶界上产生连续的可蚀刻相。在一个实施方案中，在约120°C -约180°C的温度范围内加热铝合金约10小时-10天。在第四步骤中，采用溶解顶层的晶界上的连续可蚀刻相的溶剂蚀刻该铝叠层体合金从而制备具有带槽的芯吸表面的金属结构，其中所述槽具有与顶层厚度相同的深度。此外，底层在晶界上基本没有可蚀刻相。在另一个实施方案中，蚀刻步骤是在约30°C _约90°C 的温度范围内约5分钟-约90分钟。在另一个实施方案中，蚀刻步骤是在约70°C -约80°C 的温度下。在本发明中可使用的合适类型的溶剂包括但不限于硝酸或苛性碱(NaOH)。在一个实施方案中，所使用的溶剂取决于铝合金上的连续可蚀刻相的类型。任选地，在蚀刻步骤前可对晶界上连续的可蚀刻相进行变形以使晶界在应变的方向上形变。在一个实施方案中，变形可通过轧制完成。也可任选地将金属叠层体结构拉伸以改变槽的宽度。图3显示了根据本发明一个实施方案的金属结构的带槽的芯吸表面放大1000倍时的扫描电镜显微照片。暗的晶界曾经填充有连续的可蚀刻组分，而现在成为明显的槽。注意到这些槽形成了交联的网络，使得流体可在长距离下芯吸。这些槽也遵从晶粒的形态，使得通过控制晶粒的尺寸和形状可控制网络的特征。图4显示了具有通过要么冶金接合要么粘接接合114的顶层112和底层113的两层铝合金叠层体111。注意到顶层112在跨顶层112的整个深度的晶界上包含连续的可蚀刻相116。这种结果发生在热机械加工和热处理叠层体之后而在蚀刻步骤之前。图5显示了两层铝合金叠层体111，其中通过溶剂蚀刻连续的可蚀刻相116以产生槽117。这种结果发生在蚀刻叠层体111之后。图6显示了在蚀刻和为了增加槽117的宽度而后拉伸叠层体之后的两层铝合金叠层体111。实施例热轧Al-5% Mg-O. 07% Mn合金至2. 5mm厚度。将得到的片材在371 °C下退火2小时，以产生所需的晶粒组织。将退火的片材在163°C下保持168小时，以将Mg转移到晶界上。采用50% HNO3在70°C下蚀刻片材7分钟。图3描述了所得的芯吸表面。虽然已经详细地描述了本发明的特定技术方案，但本领域技术人员将会理解根据本公开的全面教导对这些细节可做出不同的改变或替代。相应地，所公开的特定设置仅指的是说明性的，而不作为本发明范围的限制，本发明的范围将在所附的权利要求及其任何和所有的等同物的全部广度中给出。
权利要求
1.一种制备金属结构的方法，该方法包含步骤 提供铝合金；热机械加工该合金以产生适合芯吸的晶粒尺寸和形状； 热处理该合金以在晶界上产生连续的可蚀刻相； 采用溶解晶界上的连续可蚀刻相的溶剂蚀刻该合金；以及制备具有带槽的芯吸表面的金属结构。
2.根据权利要求1的方法，其中连续的可蚀刻相含有镁。
3.根据权利要求2的方法，其中溶剂为硝酸。
4.根据权利要求3的方法，其中蚀刻步骤是在约30°C-约90°C的温度范围内约5分钟-约90分钟。
5.根据权利要求1的方法，其中晶粒尺寸为约10微米-约500微米。
6.根据权利要求1的方法，还包含在蚀刻步骤前使晶界上的连续可蚀刻相发生变形以使晶界在应变的方向上形变的步骤。
7.根据权利要求6的方法，其中变形步骤通过轧制完成。
8.一种制备金属结构的方法，该方法包含步骤 提供具有至少顶层和底层的叠层体，其中顶层为铝合金； 其中底层为铝合金；热机械加工该叠层体以制备跨顶层整个深度的适合芯吸的晶粒尺寸和形状； 热处理该叠层体以在顶层中的晶界上产生连续的可蚀刻相；采用溶解顶层的晶界上的连续可蚀刻相的溶剂蚀刻该叠层体；以及制备具有带槽的芯吸表面的金属结构，其中所述槽具有与顶层厚度相同的深度，其中底层在晶界上基本上没有可蚀刻相。
9.根据权利要求8的方法，其中连续的可蚀刻相含有镁。
10.根据权利要求9的方法，其中溶剂为硝酸。
11.根据权利要求8的方法，其中蚀刻步骤是在约30°C-约90°C的温度范围内约5分钟-约90分钟。
12.根据权利要求8的方法，其中晶粒尺寸为约10微米-约500微米。
13.根据权利要求8的方法，还包含将金属结构拉伸以改变槽的宽度。
14.根据权利要求8的方法，还包含在蚀刻步骤前使晶界上的连续可蚀刻相发生变形以使晶界在应变的方向上形变的步骤。
15.根据权利要求14的方法，其中变形步骤通过轧制完成。
全文摘要
提供了制备具有带槽的芯吸表面的金属结构的方法。提供铝合金并热机械加工该合金以产生适合芯吸的晶粒尺寸和形状。然后热处理该合金以在晶界上制备连续的可蚀刻相。随后采用溶解晶界上的连续可蚀刻相的溶剂蚀刻该合金从而制备具有带槽的芯吸表面的金属结构。此外，提供了制备具有带槽的芯吸表面的叠层体金属结构的方法。提供具有至少顶层和底层的叠层体，其中顶层和底层由铝合金制成。热机械加工该叠层体以产生跨顶层整个深度的适合芯吸的晶粒尺寸和形状。然后热处理该叠层体以在顶层中的晶界上产生连续的可蚀刻相。随后采用溶解顶层的晶界上的连续可蚀刻相的溶剂蚀刻该叠层体从而制备具有带槽的芯吸表面的金属结构，其中所述槽具有和顶层厚度相同的深度，其中底层在晶界上基本无可蚀刻相。
文档编号B32B15/01GK102177269SQ200980140061
公开日2011年9月7日 申请日期2009年10月13日 优先权日2008年10月14日
发明者J·M·弗雷迪, P·A·霍林施德, R·K·巴塔查亚 申请人:美铝公司