专利名称：一种仿生内表面自洁净管道的制作方法及管道内表面结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种仿生结构内表面的自洁净管道的制作方法及管道内表面结构。
背景技术：
现有技术中用于运输油类、污水以及水等液体的管道，主要有金属管道、水泥管道、塑胶管道及其他新型多层复合管道。该管道在使用一段时间后，因被运输的液体含有油类、污水以及其它一些杂质，使得其管道的内表面积累形成一层或多层氧化膜和污垢，如图1所示，因氧化膜的表面上的突起1与突起1之间形成一个空间间隙2，使得其积累于管道的内部表面氧化膜容易使得在管道的内表面形成细菌繁殖的场所，导致通过管道的流体受到污染和对管道形成堵塞。该氧化膜的积累一段时间后，容易腐蚀运输液体的管道的内表面，从而缩短管道的使用寿命。
发明内容本发明为了解决所要解决的技术问题而提供一种不仅可达到管道的内表面抗菌、自洁净以及卫生，而且还可以具有环保以及延长使用寿命的一种仿生内表面自洁净管道的制作方法及管道内表面结构。
为实现上述目的，本发明所提供一种仿生结构内表面的自洁净管道，其包括管道内表面，其管道内表面形成一层具有超双疏性能的阵列碳纳米管膜，该阵列碳纳米管膜的超双疏性能是由其表面的纳米结构及纳米结构与微米结构的结合产生。
为了制作上述的仿生结构内表面的自洁净管道，而采用的工艺流程第一步骤先根据所需要管道的厚度尺寸以及管道内径的大小选择成型模具，所述的模具包括上、下模腔以及安置于上、下模腔之间分模面，再根据管道的厚度与其内径尺寸的大小再铸造成用于注塑的管道的材料的容腔；
第二步骤根据管道内径的大小选择置于容腔内部的钢胚，再在钢胚的表面涂覆有一层阵列碳纳米管膜，再将涂覆阵列碳纳米管膜的钢胚放置于上述容腔内部；第三步骤将所注塑的管道的材料加温成液态，再将所述液态注塑料从设置于容腔一侧的浇注嘴处流入钢胚与容腔之间形成的容置空间内，使得其液态注塑料成型于钢胚的外表面周围，然后对整个成型的模具进行降温，使得液态注塑料注塑成一个管道毛胚；第四步骤再将从上述的管道毛胚内取出钢胚，而使得其所述的管道毛胚的内部的表面形成一层阵列碳纳米管膜，使得其管道内表面结构呈碳纳米管膜阵列的接触面，该接触面与水或者油的表面形成一个接触角，该接触角为150度至180度之间第五步骤然后根据不同的管道厚度和强度要求，再以所述的管道毛胚为管道内层进行一次或多次复合，使得其成为成品管道。
本发明技术效果因成品管道的内表面形成一层阵列碳纳米管膜，使得其管道的内表面与水滴或油形成一个接触角，该接触角保证在水和油通过管道时将空气封在水滴或油与管道内表面之间，使水或油在管道表面滚动而无法停留。从而避免现有技术中管道内表面积累水分以及油污使其表面成为滋养细菌的场所，从而达到抗菌、自洁净及卫生的目的；同时也避免在管道内表面形成的污垢残留的现象发生，从而防止管道内流体被污染，也因未出现污垢残留管道内表面而导致对其产生腐蚀，使得其可以达到延长使用寿命；另外，因为极大的减小了流体与管道内壁的摩擦力，使得长距离的流体输送变得容易，节省能源。另外，与现有技术中所采取化学清洁剂清洁管道内表面相比较，本发明具有环保的目的。
为对本发明的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，兹配合附图详细说明如下
图1为现有技术中的缺陷示意图；图2为本发明仿生结构内表面自洁净管道的内表面示意图。
具体实施方式请参阅图2所示，下面结合实施例来说明本发明所采用一种仿生内表面自洁净管道的制作方法及管道内表面结构，其包括管道内表面，其管道内表面形成一层具有超双疏性能的阵列碳纳米管膜，该阵列碳纳米管膜的超双疏性能是由其表面的纳米结构及纳米结构与微米结构的结合产生。
为了制作上述的仿生结构内表面的自洁净管道，而采用的工艺流程第一步骤先根据所需要管道的厚度尺寸以及管道内径的大小选择成型模具，所述的模具包括上、下模腔以及安置于上、下模腔之间分模面，再根据管道的厚度与其内径尺寸的大小再铸造成用于注塑的管道的材料的容腔；第二步骤根据管道内径的大小选择置于容腔内部的钢胚，再在钢胚的表面涂覆有一层阵列碳纳米管膜，再将涂覆阵列碳纳米管膜的钢胚放置于上述容腔内部。
第三步骤将所注塑的管道的材料加温成液态，再将所述液态注塑料从设置于容腔一侧的浇注嘴处流入钢胚与容腔之间形成容置空间内，使得其液态注塑料成型于钢胚的外表面周围，然后对整个成型的模具进行降温，使得液态注塑料注塑成一个管道毛胚。
第四步骤再将从上述的管道毛胚内取出钢胚，而使得其所述的管道毛胚的内部的表面形成一层阵列碳纳米管膜，所述的阵列碳纳米管膜具有超双疏性能，其性能是由其表面的纳米结构及纳米结构与微米结构的结合产生。管道内表面形成呈碳纳米管膜阵列的接触面，该接触面与水或者油的表面形成一个接触角，该接触角为150度至180度之间，当所述的接触角5形成后，水和油从其表面经过的时候，流体将空气密封在其与管道内壁之间，从而可避免水或者油储存于空间间隙4内部，因此达到疏水和疏油的功能。
第五步骤然后根据不同的管道厚度和强度要求，再以所述的管道毛胚为管道内层进行一次或多次复合，使得其成为成品管道。
自洁净管道可以是金属管道、水泥管道、塑胶管道、玻璃管、软管及其他新型多层复合管道。
在本实施例中按照上述制作方法加工成管道，若用于地下运输石油或油类时，因此管道内表面与水或者油的表面形成一个接触角5，所述的接触角5为150度至180度之间；当所述的接触角5形成后，水和油从其表面经过的时候，流体将空气密封在其与管道内壁之间，恰好能够填充管道内表面的突起3与突起3之间形成的空间间隙4，从而可避免水或者油储存于空间间隙4内部，达到疏水和疏油功能。从而避免管道内表面形成污垢，使得其有利于降低运输的石油或油类与管道内表面之间摩擦力，使得其可达到降低所须动力，另外在一些尊贵液体的输送中，可以极大的减小损耗，不挂壁。
综上所述，因成品管道的内表面形成一层阵列碳纳米管膜，使得管道的内表面与水滴或油形成一个接触角5，该接触角5保证在水和油通过管道时将空气封在水滴或油与管道内表面之间，使水或油在管道表面滚动而无法停留。从而避免现有技术中管道内表面积累水分以及油污使其表面成为滋养细菌的场所，从而达到抗菌、自洁净及卫生的目的；同时也避免在管道内表面形成的污垢残留的现象的发生，从而防止管道内流体被污染，也因未出现污垢残留管道内表面而导致对其产生腐蚀，使得其可以达到延长使用寿命；另外，因为极大的减小了流体与管道内壁的摩擦力，使得长距离的流体输送变的容易，节省能源。另外，与现有中所采取化学清洁剂清洁管道内表面相比较，本发明具有环保的目的。
权利要求
1.一种仿生内表面自洁净管道的制作方法及管道内表面结构，其包括管道内表面，其特征在于其管道内表面形成一层具有超双疏性能的阵列碳纳米管膜，该阵列碳纳米管膜的超双疏性能是由其表面的纳米结构及纳米结构与微米结构的结合产生。
2.为了制作权利要求1所述的仿生结构内表面的自洁净管道，而采用的工艺流程第一步骤先根据所需要管道的厚度尺寸以及管道内径的大小选择成型模具，所述的模具包括上、下模腔以及安置于上、下模腔之间分模面，再根据管道的厚度与其内径尺寸的大小再铸造成用于注塑的管道的材料的容腔；第二步骤根据管道内径的大小选择置于容腔内部的钢胚，再在钢胚的表面涂覆有一层阵列碳纳米管膜，再将涂覆阵列碳纳米管膜的钢胚放置于上述容腔内部；第三步骤将所注塑的管道的材料加温成液态，再将所述液态注塑料从设置于容腔一侧的浇注嘴处流入钢胚与容腔之间形成的容置空间内，使得其液态注塑料成型于钢胚的外表面周围，然后对整个成型的模具进行降温，使得液态注塑料注塑成一个管道毛胚；第四步骤再将从上述的管道毛胚内取出钢胚，而使得其所述的管道毛胚的内部的表面形成一层阵列碳纳米管膜，使得其管道内表面结构呈碳纳米管膜阵列的接触面，该接触面与水或者油的表面形成一个接触角，该接触角为150度至180度之间；第五步骤然后根据不同的管道厚度和强度要求，再以所述的管道毛胚为管道内层进行一次或多次复合，使得其成为成品管道。
全文摘要
本发明所揭示一种仿生内表面自洁净管道的制作方法及管道内表面结构，其包括管道内表面，其管道内表面形成一层具有超双疏性能的阵列碳纳米管膜，该阵列碳纳米管膜的超双疏性能是由其表面的纳米结构及纳米结构与微米结构的结合产生。使得其管道内表面与水滴或油形成一个接触角，该接触角保证在水和油通过管道时将空气封在水滴或油与管道内表面之间，使水或油在管道表面滚动而无法停留。从而避免现有技术中管道内表面积累水分以及油污使其表面成为滋养细菌的场所，从而达到抗菌、自洁净及卫生的目的；同时减小流体与管道内壁的摩擦阻力。同时也避免在管道内表面形成的污垢残留现象的发生，从而防止管道内流体被污染，也因未出现污垢残留管道内表面而导致对其产生腐蚀，使得其可以延长使用寿命。
文档编号F16L58/04GK1995795SQ20061013242
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月30日 优先权日2006年12月30日
发明者徐章钰 申请人:徐章钰