具有多孔玻璃结构的粉末样品容器的制作方法

本实用新型属于设备相关制造技术领域，具体涉及一种具有多孔玻璃结构的粉末样品容器。

背景技术：

固体粉末材料的表面包覆改性指的是在原来单一组分的基元物质表面，均匀的引入一种或者是几种其它组分的物质，以改变原来基元的基本性质的方法。最终目标是通过改性原料的生产制造出的材料性能得到提高，功能和用途得以扩大。包覆改性是材料领域研究的热点，在纳米粉体制备、性能改进，金属合金粉末包覆，催化剂材料、核壳材料制备等研究方面都具有广泛的应用前景。目前，改性的方法主要有表面吸附包覆改性法、化学反应改性法、机械力化学改性法、沉淀反应改性法、外膜层改性(胶囊)法和高能表面改性法等。

化学气相法是其中一种较为合适的国体粉末材料表面改性的技术路线，通过化学气相沉积在粉体颗粒表面完成化学反应，沉积其它组分物质，完成改性的过程。主要包括等离子体化学气相沉积PECVD、原子层沉积ALD等方法，化学气相法（CVD）具有中低温制备、薄膜均匀性好、参数可控、品种多等特点；而原子层沉积（ALD）则可以通过两个半反应制备埃级的单原子层薄膜、台阶覆盖性好、保形性好等特点。但是在固体粉末样品在进行化学气相法沉积包覆改性的过程中，配合设备的气体抽排系统，粉末样品要在特定的容器中进行循环流动，表面与化学气体进行充分接触，才有可能在全表面进行化学气相沉积制备改性材料，形成良好的表面包覆。因此，设计特殊结构的固体粉末材料样品容器，使得在沉积过程中形成良好包覆改性是此类材料制备的关键。

目前，纳米粉体制备及改性、催化剂材料改性、核壳材料制备等基础研究，特别是外表面沉积纳米级薄膜很多都采用化学气相法制备。该小型化设计的容器可以放置进入化学气相沉积设备的真空腔室内，完成粒径度不同的粉末材料的表面改性制备。根据科研设备和产业化型设备的不同，真空腔室大小的不同，该固体粉末样品容器的尺寸、侧封材料、多孔玻璃孔径等参数都需要实行特殊的设计。这种样品容器将伴随气相沉积技术和设备的进步，作为高附加值附件，占据一定的市场。

技术实现要素：

本实用新型以现有的化学气相沉积工艺为基础，提出了一种固体粉末样品容器的设计，通过特殊的侧面多孔玻璃结构，配合设备的气体抽排系统，粉末样品在特定的容器中进行循环流动，表面与化学气体进行充分接触，达到表面均匀制备包覆材料的目的。

本实用新型具体方案如下：

具有多孔玻璃结构的粉末样品容器，其特征在于：包括管状腔体一和管状腔体二，管状腔体一的口径为r₁，管状腔体一的口径为r₂，其中r₂＞r₁；管状腔体一和管状腔体二均为一端开口且另一端封闭的管状结构，封闭端均为多孔玻璃结构；管状腔体一的开口端从管状腔体二的开口端伸入到管状墙体二内，套接形成严密扣合结构。

所述管状腔体一和管状腔体二为同类型的腔体结构，可以均为圆柱形腔体结构，也可以同时为方柱形腔体结构等。

所述管状腔体一和管状腔体二的长度相同。

所述管状腔体一和管状腔体二的材质均为普通玻璃。

所述多孔玻璃结构的孔径可以根据固体粉末颗粒的粒径设计。

本实用新型的两个多孔玻璃结构的端面为两侧相对的封闭端；一定量的固体粉末可以放置在容器中，整个容器可以放入气相沉积设备的真空腔室内部。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型形成的固体粉末样品容器，可以作为气相沉积设备的附件出售，配合设备的气体抽排系统，粉末样品在容器中进行循环流动，表面与化学气体进行充分接触，达到表面均匀制备包覆材料的目的。

附图说明

图1为本实用新型未套接状态时的结构示意图；

图2为本实用新型套接一半状态的结构示意图；

图3为本实用新型套接严密扣合状态的结构示意图。

其中，附图标记为：1、管状腔体一的开口端；2、管状腔体二的开口端；3、玻璃腔体壁；4、管状腔体一的多孔玻璃结构的端面；5、管状腔体二的多孔玻璃结构的端面；6、固体粉末样品。

具体实施方式

具有多孔玻璃结构的粉末样品容器，包括管状腔体一和管状腔体二，管状腔体一的口径为r₁，管状腔体一的口径为r₂，其中r₂＞r₁；管状腔体一和管状腔体二均为一端开口且另一端封闭的管状结构，封闭端均为多孔玻璃结构；管状腔体一的开口端从管状腔体二的开口端伸入到管状墙体二内，套接形成严密扣合结构。

所述管状腔体一和管状腔体二为同类型的腔体结构，可以均为圆柱形腔体结构，也可以同时为方柱形腔体结构等。

所述管状腔体一和管状腔体二的长度相同，形成扣合结构，才能使粉末达到更好的效果。

所述管状腔体一和管状腔体二的材质均为普通玻璃。

以圆柱形腔体为例，图1-3为具有多孔玻璃结构的固体粉末样品容器示意图；图1-3也顺序展示了使用过程。

本实用新型的两个多孔玻璃结构的端面为两侧相对的封闭端；一定量的固体粉末可以放置在容器中，整个容器可以放入气相沉积设备的真空腔室内部。

所述多孔玻璃结构的孔径大小根据固体粉末粒径大小设计结构。

该固体粉末样品容器的设计、使用方法如下：

步骤1：制作两个圆柱形普通玻璃腔体，半径分别为r₁和r₂，其中r₂＞r₁；

步骤2：两个腔体单侧面采用多孔玻璃结构封闭，多孔玻璃的孔径大小根据固体粉末粒径大小设计制作，孔径小于粒径，如图1所示；

步骤3：在半径稍小的腔体内放入固体粉末样品，并用开口端插入半径稍大的腔体内，严密扣合在一起，如图2所示；

步骤4：将扣合好的样品容器放入化学气相沉积设备真空腔室，通过抽排，粉末在容器中循环运动，在粉末颗粒表面沉积包覆材料，如图3所示。