способ получения покрытия на изделии напылением аэрозоля

Формула изобретения

Способ получения покрытия на изделии напылением аэрозоля, заключающийся в том, что покрытие получают в виде налета копоти, отличающийся тем, что налет копоти образуют, используя пламя горелки, регулированием которого создают шнурообразный шлейф копоти, завихряют его с последующим турбулентным и ламинарным течением продуктов сгорания для получения частиц аэрозоля разной дисперсности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике концентрирования аэрозольных частиц, а также напыления аэрозоля на изделие и может быть применено для спонтанного нанесения высокодисперсных аэрозолей на поверхность прозрачного материала, например на пластину из полиметилметакрилата, в частности для получения светофильтра защитного противоослепляющего экрана для ночного вождения транспортного средства.

Наиболее близким из известных к изобретению является способ получения покрытия на изделии напылением аэрозоля, заключающийся в том, что покрытие получают в виде налета копоти (1).

Технической задачей изобретения является нанесение столь малых аэрозолей в виде налета копоти на полированную поверхность прозрачной пластины из диэлектрического материала путем использования действия электростатических сил.

Это достигается тем, что в способе получения покрытия на изделии напылением аэрозоля, заключающемся в том, что покрытие получают в виде налета копоти, согласно изобретению налет копоти образуют, используя пламя горелки, регулированием которого создают шнурообразный шлейф копоти, завихряют его с последующим турбулентным и ламинарным течением продуктов сгорания для получения частиц аэрозоля разной дисперсности.

Способ реализуется устройством, схематично изображенным на чертеже.

Устройство содержит фитильную горелку 1, над которой с зазором установлен насадок 2. Зазор между горелкой 1 и насадком 2 необходим для поступления свежего воздуха, с целью поддержания процесса горения жидкого компонента в горелке посредством фитиля.

Насадок 2 в виде конусообраной трубки из тонколистового металла фиксируется в корпусе основания 3. Внутри насадка 2 на расстоянии 2/3 высоты от его основания установлено кольцо 4, диаметр отверстия которого меньше диаметра выходного отверстия насадка 2, при этом диаметры выходного отверстия и основания насадка 2 находятся в соотношении: d/Д 0,36, где d диаметр выходного отверстия насадка, а D диаметр основания насадка.

Способ реализуют следующим образом.

Над насадком 2, с возможностью перемещения во все стороны располагают обрабатывающую пластину 5 из прозрачного диэлектрического материала - полиметилметакрилата с полированной поверхностью. От пламени горелки 1 (спиртовки) образуется шлейф копоти 6, форма которого изменяется от беспорядочного до шнурообразного, в зависимости от величины пламени, которое регулируют.

Опытным путем определено, что для быстрого и равномерного покрытия пластины аэрозолью в виде налета копоти, с целью нейтрализации наиболее слепящих коротковолновых лучей (синих и фиолетовых) в распространяющемся в среде потоке лучистой энергии, исходящей от фар встречного автомобиля, например, шнурообразный шлейф копоти является самым оптимальным.

В верхней части шнурообразный шлейф копоти имеет свойство завихряться, как струя фонтана, бьющая вертикально вверх, на определенной высоте начинает распадаться на отдельные струи-брызги. Завихрение шлейфа копоти происходит более интенсивно перед кольцом 4, так как образуется зона повышенного относительного давления. Над кольцом 4 создается относительное разряжение. Продукты сгорания, пройдя с большей скоростью через отверстия поперечного кольца 4 и попадая в область разряжения, завихряются еще с большей интенсивностью.

Происходит бурное перемешивание и образование мельчайших аэрозолей, возникает неупорядоченное, неустановившееся турбулентное течение, вследствие которого при соударении и трении друг с другом столь малые твердые аэрозоли электризуются.

При дальнейшем движении продуктов сгорания по насадку скорость по мере сужения насадка увеличивается, приобретая характер упорядоченного ламинарного движения.

Столь малые аэрозоли, требующие для разгона меньше затрат энергии, приобретают скорость движения, равную скорости истечения газов, а более крупные аэрозоли отстают от малых в виду того, что для их разгона до скорости столь малых аэрозолей необходима большая энергия.

Вылетая из насадка и встречая на своем пути прозрачную пластину из диэлектрического материала, столь малые аэрозоли под действием электростатических сил соударяются с полированной поверхностью, находящейся в движении, спонтанно покрывают ее поверхность, образуя налет копоти. Более крупные аэрозоли, обтекая пластину вместе с газами, рассеиваются в окружающей среде.

Таким образом, насадок 2 служит одновременно для концентрации, последующим образованием столь малых, много меньших длины падающей на нее волны света аэрозольных частиц, их электризации для осаждения на полированную поверхность диэлектрического материала.

Приведены основные размеры опытного насадка, который обеспечивает качественное покрытие прозрачной пластины аэрозольными столь малыми частицами, со скоростью дог 100 см² в минуту.

D 56 мм, d 20 мм, l 390 мм,

где D диаметр основания насадка;

d диаметр выходного отверстия насадка;

l длина насадка.

Длина насадка для данной горелки определилась следующим образом: к длине шнурообразного шлейфа копоти прибавлено оптимальное расстояние, обеспечивающее противоразмягчающее состояние полиметилметэкрилата, которое было определено опытным путем. Температура размягчения (стеклования) полиметилметэкрилата порядка 100^oC.

Длина шнурообразного шлейфа копоти была определена без насадка 2, для опытной горелки равнялась 260 мм. Оптимальное расстояние, обеспечивающее противоразмягчающее состояние пластины полиметилметакрилата, определено не менее 130 мм.

Таким образом, длина насадка 2 определилась:

l 260 + 130 390 мм.

В связи с этим кольцо 4 в насадке 2 было установлено на расстоянии 2/3 от основания насадка, что соответствует длине шнурообразного шлейфа копоти.

Практическое напыление дисперсными аэрозольными частицами, много меньшими длины световых волн (синих и фиолетовых), необходимо для получения избирательного светофильтра, с целью нейтрализации слепящего блескучего, белого потока лучистой энергии от света фар встречных транспортных средств.