CN109827816A - 一种制造微纳孔隙模型的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制造微纳孔隙模型的方法，通过3D打印初始结构，并通过各种工艺手段将初始结构翻模成微孔隙结构，再对微孔隙结构进行拉伸，通过颈缩效应使较大尺度的微孔隙结构直径进一步缩小。缩小后的微孔隙模型选取形变较均匀的部分进行截取和封装，最终获得一种含有微米纳米级孔隙模型的样本。本发明所制备的微纳孔隙模型将为化学合成、石化资源开采、医疗检测提供一种全新的3D微孔隙样本，进而极大促进我们对微观流动机理的认识。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造微纳孔隙模型的方法。
背景技术
我国致密油气储量丰富，但到目前为止开采量很少，其中重要原因是对我国致密油气储层的地质微观孔隙结构和微观流动规律不掌握。为了掌握微观地质结构和流动规律，需要对岩心进行多次破坏性实验分析，岩心需投资数千万元钻井从地下取出，数量非常有限。并且复现复杂岩心非常困难，而且每块岩心都不相同，实验缺乏标准的岩心模型来进行对比实验。3D打印是获得岩心标准模型的有效手段，但是通过3D打印的岩心内部微观孔径一般在500nm～500μm范围内，而真实岩心内部的孔径有些小于50nm。本发明可获得与岩心内部真实孔径大小同尺度的空间微孔隙模型。
同时化学合成领域与医疗检测、基因测序等微流道相关应用行业也均对微小尺度空间微孔隙模型有巨大的需求。本发明所述微纳孔隙模型的方法填补了空间微孔隙模型的空白，将有力促进我国微流体流动机理的理论和基础研究进步。
发明内容
本发明要解决的问题是，一种制造微纳孔隙模型的方法，可获得内部孔径从10nm-100um的空间微纳孔隙模型，该微纳孔隙模型可用于微流体渗流机理基础研究及各种与微流道有关的应用研究。
本发明提供一种制造微纳孔隙模型的方法，对3D打印岩心初始模型进行拉伸工艺、截取工艺，获得内部孔径小于50nm的岩心标准模型。通过工艺：S1，3D打印；S2，翻模；S3，夹持加热；S4，拉伸；S5，截取，获得微纳孔隙模型，通过3D打印成初始结构模型101，通过翻模工艺将3D打印出来的初始结构模型翻模成空心孔隙结构102，通过夹持加热工艺，用卡具103将空心孔隙结构夹持住同时用热源104加热，通过拉伸工艺控制卡具分离运动使空心孔隙结构沿运动方向拉伸，同时空心孔隙结构产生颈缩导致其截面减小，内部孔隙直径变小，通过截取工艺截取颈缩形变较均匀的部分，如有需要可多次重复S2、S3、S4、S5以上工艺，最终获得微纳孔隙模型105。
所述3D打印工艺，是指通过SLA、DLP、SLS、FDM等3D打印技术3D打印初始结构模型，所述初始结构模型的结构为任意空间三维结构，所述初始结构模型所用材料为树脂类材料。
所述翻模工艺，是指通过外加镀层、填充、热处理、表面修饰，封孔、退镀、封装等各种后处理手段获得与所述初始结构模型相反的空心孔隙结构。
所述夹持加热工艺所采用加热方式包括但不仅限于火焰加热、热传导加热、电磁加热、微波加热等加热方式，S3图示仅以火焰加热为例。
所述夹持加热工艺和拉伸工艺的整体结构可为水平方向或与水平成任意夹角的方向。
附图说明
图1为一种制造微纳孔隙模型的方法示意图。
应理解，在阅读了本发明的内容后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (5)
1.一种制造微纳孔隙模型的方法，其特征在于，通过工艺：S1，3D打印；S2，翻模；S3，夹持加热；S4，拉伸；S5，截取，获得微纳孔隙模型，通过3D打印成初始结构模型101，通过翻模工艺将3D打印出来的初始结构模型翻模成空心孔隙结构102，通过夹持加热工艺，用卡具103将空心孔隙结构夹持住同时用热源104加热，通过拉伸工艺控制卡具分离运动使空心孔隙结构沿运动方向拉伸，同时空心孔隙结构产生颈缩导致其截面减小，内部孔隙直径变小，通过截取工艺截取颈缩形变较均匀的部分，如有需要可多次重复S2、S3、S4、S5以上工艺，最终获得微纳孔隙模型105。
2.如权利要求1所述的一种制造微纳孔隙模型的方法，其特征在于，所述3D打印工艺，是指通过SLA、DLP、SLS、FDM等3D打印技术3D打印初始结构模型，所述初始结构模型的结构为任意空间三维结构，所述初始结构模型所用材料为树脂类材料。
3.如权利要求1所述的一种制造微纳孔隙模型的方法，其特征在于，所述翻模工艺，是指通过外加镀层、填充、热处理、表面修饰，封孔、退镀、封装等各种后处理手段获得与所述初始结构模型相反的空心孔隙结构。
4.如权利要求1所述的一种制造微纳孔隙模型的方法，其特征在于，所述夹持加热工艺所采用加热方式包括但不仅限于火焰加热、热传导加热、电磁加热、微波加热等加热方式，S3图示仅以火焰加热为例。
5.如权利要求1所述的一种制造微纳孔隙模型的方法，其特征在于，所述夹持加热工艺和拉伸工艺的整体结构可为水平方向或与水平成任意夹角的方向。
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