一种真空下用于纳米颗粒制备的孔径可调的气孔装置的制作方法

本实用新型涉及纳米材料制备领域，尤其是用于纳米颗粒的制备的孔径可调的气孔装置。

背景技术：

随着材料科学制备技术的发展，纳米材料得到科研工作者们的广泛关注。由于纳米材料本身独特的尺寸和物理效应，使其在应用中体现出许多优于传统材料的特性。目前已经发展出了一系列合成方法，用于合成可以在不同环境下稳定存在的纳米颗粒。

采用物理气相沉积方法制备纳米颗粒时，在气相的原料蒸汽冷凝为固相的纳米颗粒过程中，原料蒸汽由低真空的腔室通过气孔进入高真空腔室，原料蒸汽绝热膨胀，对外做功，自身温度降低，冷凝成纳米颗粒。其中连通高-低真空室的气孔孔径对纳米颗粒的尺寸起着至关重要的作用。目前所使用的气孔结构包含一个气孔板主体，气孔板上布有气孔，气孔尺寸是固定的。当想要获得其他粒径的纳米颗粒而调整气孔孔径时，需要破坏真空更换气孔板，不利于连续生产，效率低下，浪费资源。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种真空下用于纳米颗粒制备的孔径可调的气孔装置，可在真空下连续调节气孔孔径，在不破坏真空条件下得到不同粒径的纳米颗粒，提高生产效率。

为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种真空下用于纳米颗粒制备的孔径可调的气孔装置，它包括内真空室1、外真空室9和真空室前法兰2，该装置进一步包括气孔板4和密封机构5，其中：

真空室前法兰2固接在内真空室1的出口端，真空室前法兰2上开有通道10，通道10的出端设有气孔板4；

气孔板4上开有多组孔径不同的气孔8，气孔板4上不同孔径的气孔可调节的与通道10匹配，通道10与气孔板4之间有气体密封的密封机构5。

在气孔板4的圆周方向开设有所述多组气孔8，各组气孔8位置为：气孔板转轴6为圆心，以气孔板转轴6到通道10的距离为半径的圆周上。

气孔板4通过驱动装置7旋转，使得气孔板4上所需孔径的气孔8旋转到与通道10对应的位置。

每组气孔8数量为1-30个，每组气孔8的孔径为1-20mm。

气孔板4通过气孔板转轴6连接在真空室前法兰2上，气孔板4与内真空室前法兰2之间设有定位机构3。

所述的驱动装置7与所述气孔板4为齿轮连接。

所述驱动装置7为电机驱动或手动驱动。

所述气孔板转轴6为真空下使用的无油转轴。

所述的密封机构5为聚四氟乙烯或橡胶材质的泛塞封。

所述的整套气孔装置置于外真空室9中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提出一种真空下用于纳米颗粒制备的孔径可调的气孔装置，在不破坏真空的条件下，可以通过驱动装置驱动气孔板进行旋转以改变气孔孔径，从而生产出尺寸均一可控的纳米颗粒，提高生产效率，节约资源。

附图说明

图1为本实用新型的真空下用于纳米颗粒制备的孔径可调的气孔装置示意图。

图2为本实用新型装置所制备的纳米颗粒的示意图。

附图标记

1、内真空室 2、内真空室前法兰 3、定位机构

4、气孔板 5、密封机构 6、气孔板转轴

7、驱动装置 8、气孔 9、外真空室

10通道

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

一种真空下用于纳米颗粒制备的孔径可调的气孔装置，包括真空室前法兰2、驱动装置7、气孔板4、气孔板转轴6、定位机构3、密封机构5。

真空室前法兰2固接在内真空室1的出口端，内真空室1和外真空室9之间通过真空室前法兰2的通道10连通。

气孔板4通过气孔板转轴6连接在内真空室前法兰2上。

沿气孔板转轴6为圆心，以气孔板转轴6到通道10的距离为半径，在气孔板4上周向开设有多组气孔8，每组气孔8数量为1-30个。

每组气孔8的孔径为1-20mm，各组气孔8的孔径不同。

气孔板4与内真空室前法兰2之间设有定位机构3。

密封机构5设置在内真空室前法兰2的通道10的外缘，内真空室前法兰2与气孔板4之间通过密封机构5密封。

该孔径可调的气孔装置还包括驱动装置7，用于驱动气孔板4转动。

所述驱动装置7为电机驱动或手动驱动。

所述的气孔板转轴6为真空下使用的无油转轴。

所述的密封机构5为聚四氟乙烯或橡胶材质的泛塞封。

本实用新型的真空下用于纳米颗粒制备的孔径可调的气孔装置的工作过程如下：

工作时，内真空室1的气压P1为20-500Pa，外真空室9的气压P2为0.1-50Pa，且P1>P2。在真空下，可以通过驱动装置7驱动气孔板4旋转，将气孔板4旋转至一组气孔8的孔径为5mm的位置对应真空室前法兰2的通道10，通过定位机构3限定气孔板4旋转的位置，保证内真空室前法兰2与气孔板4之间通过密封机构5密封。将内真空室1的气压调整到50Pa，外真空室气压调整到3Pa，所制备的纳米颗粒粒径约为20nm，如图2所示。