一种用等离子体对粉体材料表面改性的方法_2

文档序号:9556923阅读:来源:国知局
i/Ni膜。以Ar作为溅射气体,溅射气体压强为1.0Pa,溅射功率为600W,衬底温度为80°C,进行沉积生长钛膜200A,完成后切换至镀镍膜3000A、以Ar作为溅射气体,溅射气体压强为1.0Pa,溅射功率为1000W,衬底温度为80°C。完成粉体表面改性后冷却、收卷,并连续不断地依程序完成粉体表面改性,此改性粉体主要应用于屏蔽高频电磁波辐射用涂料添加剂。
[0034]实施例2
[0035]本实施例是对纳米石墨烯进行金属化成膜改善其使用环境过程如下:
[0036]选用表面清洁处理的石墨烯纳米粉体、其形态为3至5微米的片材厚度在lnm左右并烘干放置于图示1中超声波雾化器储料器7中,改性用金属靶5为镍和铝钛组成、并使用辅助微刻蚀离子源1和示图2中的17粉末静电吸附带来承载和传输改性用粉体。
[0037]所述对纳米石墨烯进行金属化成膜包括如下步骤:
[0038]一、石墨烯粉体均匀分散制膜处理
[0039]在20um厚度x660mm宽的铝膜上、先涂布一层低粘性的静电粘合涂层并用防粘隔离纸将其卷成示图2中的卷材14,在粉体改性系统中完成图示2中的16、17、19、21的布局,同时在超声波雾化器中加入100克3-5微米的石墨烯粉体、同时引入静电吸附带17。
[0040]当真空达到2xlOE_2Pa时,开起超声波雾化粉体磁控静电吸附系统7和17、使石墨烯粉体均匀分散在静电吸附带上并受到低粘性的静电粘合涂层吸附而成垂直片状竖起粘合与静电吸附带上,通过调节超声雾化功率从50w至500w之间、时间5秒至200秒以及静电吸附电压从50KV到100KV来控制粉体吸附均匀度和密度。
[0041]二、石墨烯粉体均匀分散成金属膜吸附与铝膜表面处理
[0042]当完成石墨烯粉体成膜后用光纤显微镜观察其表面状态、合格后移动静电吸附带17至图示一中的9位置并且对其进行加热温度从25度至180度可调、将反应室抽真空至2X103Pa,用CHF3+02作为辅助离子源图示一中1反应气体、对爆露于表面的低粘性涂层进行离子刻蚀清洁,反应増强气体的流量比CF4:H2 = 6:4,气体压强为1.0Pa,射频功率为200W,衬底温度为120°C,微刻蚀时间80-120秒。完成微刻蚀后再进行控溅射沉积生长Ti/Ni膜。以Ar作为溅射气体,溅射气体压强为1.0Pa,溅射功率为600W,衬底温度为80°C,进行沉积生长钛膜200A,完成后切换到镍靶、镀Ni膜厚度0.5um-l.0um、以Ar作为溅射气体,溅射气体压强为1.0Pa,溅射功率为1000W,衬底温度为80°C。完成粉体表面改性后冷却、收卷,并连续不断地依程序完成粉体表面改性,
[0043]此改性粉体主要应用于将石墨烯粉体应用于制作储能电池电极,此工艺同样可应用在铜电极和玻璃基片及聚合物薄膜上、充分发挥石墨烯导电和超大的比表面积特性。是一种将纳米粉体改性接枝应用新方法。
[0044]实施例3
[0045]本实施例是对单晶或低品质金刚石表面蜂窝化改性如下:
[0046]选用表面清洁处理的金刚石粉体、其粒径在2至10微米之间、本实施例选用粒径在3微米的并烘干放置于图示1中超声波雾化器储料器7中,改性使用辅助微刻蚀离子源1和示图3中的盘片式23粉末静电吸附系统来承载和传输改性用粉体。
[0047]所述金刚石表面蜂窝化的改性包括如下步骤:
[0048]一、金刚石粉体均匀分散处理
[0049]在5_厚度的6英寸石英玻璃wafer上均勻涂布一层低粘性的静电粘合涂层、放入示图3中23的wafer料架上、在粉体改性系统中完成图示3中22传输布局,同时在超声波雾化器中加入100克3微米的金刚石粉体、同时引入静电吸附带17。
[0050]当真空达到2xlOE_2Pa时、开起超声波雾化粉体静电吸附系统7和17使金刚石粉体均匀分散在静电吸附带上的石英玻璃wafer表面、并受到低粘性的静电粘合涂层吸附,通过调节超声雾化功率从50w至500w之间、时间5秒至200秒以及静电吸附电压从50KV到100KV来控制粉体吸附均匀度和密度。
[0051]二、金刚石表面蜂窝化的改性处理
[0052]当完成粉体成膜后用光纤显微镜观察其表面状态、合格后移动静电吸附带17至图示一中的9位置并且对其进行加热温度从25度至800度可调、将反应室抽真空至2X10 3Pa,以CF4+02+Ar作为辅助离子源图示一中1、反应气体对金刚石表面进行微刻蚀,反应増强气体的流量比CF4:02:Ar = 7:2:1,气体压强为l.0Pa,射频功率为600W,衬底温度为400°C,微刻蚀时间300秒、蜂窝深度约0.2微米。完成粉体表面改性后冷却、将石英盘运输之图示3中的wafer料架,并连续不断地依程序完成金刚粉体表面改性,此金刚石改性粉体主要应用于提升金刚石研磨液的研磨效率、改善金刚石粉体在研磨液中的分散性,其中也可选用反应离子刻蚀RIE对金刚石表面微刻蚀,其工艺能广泛应用于其它材质粉体表面微刻蚀改性、依椐材质选择不同刻蚀特性的气体是Ar、02、N2、C12、CC14、BC13、SF6、HF、BrH、HC1、CF4、CHF3等CF系列、增加材料比表面积。其工艺能广泛应用于其它材质粉体表面微刻蚀和表面多材质的接枝改性、其材料可以是金属、合金或金属氧化物如、V02、Ta205、Si02、ZrO、ZnS、Ti02。
[0053]实施例4
[0054]本实施例是对2微米铜粉体表面接枝银合金改性如下:
[0055]选用表面清洁处理的99.99%铜粉体、其粒径在0.2至10微米之间、本实施例选用粒径在2微米的并烘干放置于图示1中超声波雾化器储料器7中,改性使用离子束磁控溅射工艺(IBD)源3和示图3中的盘片式23粉末静电吸附系统来承载和传输改性用粉体。
[0056]所述铜粉体表面接枝银合金的改性包括如下步骤:
[0057]一、铜粉体均匀分散处理
[0058]在5mm厚度的6英寸石英玻璃wafer上均匀涂布一层阻挡涂层、放入示图3中23的wafer料架上、在粉体改性系统中完成图示3中22传输布局,同时在超声波雾化器中加入100克2微米的铜粉体、同时引入静电吸附带17。
[0059]当真空达到2xlOE_2Pa时开始起超声波雾化粉体磁控静电吸附系统7和17使铜粉体均匀分散在静电吸附带上的石英玻璃wafer表面、并受到阻挡涂层吸附,通过调节超声雾化功率从50w至500w之间、时间5秒至200秒以及静电吸附电压从50KV到100KV来控制粉体吸附均匀度和密度。
[0060]二、铜粉体表面接枝银合金的改性处理
[0061]当完成粉体成膜后用光纤显微镜观察其表面状态、合格后移动静电吸附带17至图示一中的9位置并且对其进行加热温度从25度至1000度可调、将反应室抽真空至2X10 3Pa,以CF4+Ar作为辅助离子源图示一中1、反应气体对金刚石表面进行微纳刻蚀,反应増强气体的流量比CF4:Ar = 3:7,气体压强为l.0Pa,射频功率为300W,衬底温度为120°C,微刻蚀时间180秒。完成粉体表面微刻蚀后起动3D方向微振动气垫式平台8、9、微振频率从0Hz至1MHz,此工艺选用180KHz,同时起动离子束系统(IBD)图示一中3、射频功率为600W、加速电压300V、Ar气流量120sCCm、工作压强为1.0Pa。磁控溅射靶为银合金(含微量钯、铑成份),IBD沉积时间:600秒,完成沉积后将石英盘运输之图示3中的wafer料架上,并连续不断地依程序完成铜粉体表面银合金改性,此铜改性粉体具备银的强抗氧化能力、主要应用于导电涂料如电极、电磁屏蔽,或导电浆料用于印刷电子线路板,更多应用于导线连接的导电胶。
[0062]实施例5
[0063]本实施例是对InP粉体表面接枝InGaAsP改性如下:
[0064]选用表面清洁处理的InP粉体、其粒径在1.0至10微米之间、本实施例选用粒径在8微米的并烘干放置于图示1中超声玻雾化器储料器7中,改性使用图示4中的27、28M0CVD生产系统,和示图3中的盘片式23粉末静电吸附系统来承载和传输改性用粉体。
[0065]所述InP粉体表面接枝InGaAsP改性包括如下步骤:
[0066]一、InP粉体均匀分散处理
[0067]将5mm厚度的6英寸石英玻璃wafer放入示图3中23的wafer料架上、在粉体改性系统中完成图示3中22传输布局,同时在超声波雾化器中加入100克8微米的InP粉体、同时引入静电吸附带17。
[0068]当真空达到2xlOE_2Pa时开始起超声波雾化粉体磁控静电吸附系统7和17使InP粉体均勻
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