VA)水悬浮液中，并利用磁力搅拌器搅拌均勾，所述聚乙稀醇(PVA)水悬浮液浓度为3-5%(wt)，其最佳浓度为4%(wt)，以获得更好的混合效果；
(3)如图1所示，使用浸渍法将微米级钨粉I和高发射率纳米材料2混合物涂覆在钨金属基板3表面形成涂层；
(4)如图2所示，采用激光烧结技术处理微米级钨粉I和高发射率纳米材料2混合物，使钨金属基板3表面的涂层和钨金属基板3融合，高发射率纳米材料2被集成到钨金属中，形成钨基纳米复合材料4;所述采用激光烧结技术处理微米级钨粉I和高发射率纳米材料2混合物过程是在充满氮气的玻璃腔中进行，以保护样品在激光烧结过程中不被氧化，所述激光是纳秒激光、皮秒激光和飞秒激光或三者的组合，钨粉的熔点约为3400摄氏度，石墨烯和石墨烯氧化物的熔点均超过3800摄氏度，碳纳米管的熔点约为4200摄氏度，因此可通过控制激光的强度和扫描速度，在使钨粉熔化的同时保持碳纳米管为固态。
[0023](5)如图3所示，利用激光喷丸技术对所述钨基纳米复合材料4进行处理;所述激光喷丸技术采用纳秒激光、皮秒激光和飞秒激光或三者的组合作为能源，高冲击阻抗的BK 7玻璃6被作约束中介的透明覆盖层；以薄铝箔7为牺牲涂覆层来保护钨基纳米复合材料4的表面;钨基纳米复合材料4的表面上依次设置为薄铝箔7和BK 7玻璃6，激光脉冲5透过作为透明覆盖层的BK 7玻璃6，被作为牺牲涂层的薄铝箔7部分吸收;薄铝箔7吸收激光能量之后达到气化温度，随后被激光脉冲5离化形成等离子体8;等离子体8被限制在钨基纳米复合材料4和BK 7玻璃6之间；高压的等离子体8产生冲击波9，传播至BK 7玻璃6和钨基纳米复合材料4上，使钨基纳米复合材料4产生塑性变形;经过激光喷丸之后，钨基纳米复合材料4产生近表面加工硬化和近表面残余应力，从而改善材料的机械性能。
[0024](6)将上述方法所得的钨基纳米复合材料4制成电阻加热丝，即完成新型电阻加热丝的制作。
[0025]所述微米级钨粉I和高发射率纳米材料2混合物还可通过喷涂法或涂刷法涂覆在钨金属基板3表面形成涂层。
[0026]利用上述方法制作的新型电阻加热丝可用于需要长时间高温工作的MOCVD中。
[0027]
本发明提出的新型电阻发热丝右钨基纳米复合材料构成，通过激光烧结技术将高发射率的纳米材料集成入普通钨金属中，可以大大提高电阻发热丝的发射率，从而使其稳定工作温度较之传统电阻丝显著提升，并且有效节约能源；同时利用激光喷丸技术对钨基纳米复合材料进行强化处理，使本发明的电阻发热丝的机械性能远胜于传统电阻丝，有效改善电阻发热丝的工作稳定性和工作寿命，从而节约生产成本；以本发明的电阻发热丝为热源的MOCVD将可以批量生产碳化硅等材料，并且有效降低生产成本。
[0028]以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员的理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可根据上述揭示内容做出变更、修饰或等效，但都将落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种新型电阻加热丝制作方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)准备好钨金属基板(3)、微米级钨粉(I)和高发射率纳米材料(2); (2)将微米级钨粉(I)和高发射率纳米材料(2)加入聚乙烯醇(PVA)水悬浮液中，并利用磁力搅拌器搅拌均匀； (3)使用浸渍法将微米级钨粉(I)和高发射率纳米材料(2)混合物涂覆在钨金属基板(3)表面形成涂层； (4)采用激光烧结技术处理微米级钨粉(I)和高发射率纳米材料(2)混合物，使钨金属基板(3)表面的涂层和钨金属基板(3)融合，高发射率纳米材料(2)被集成到钨金属中，形成妈基纳米复合材料(4)； (5)利用激光喷丸技术对所述钨基纳米复合材料(4)进行处理； (6)将上述方法所得的钨基纳米复合材料(4)制成电阻加热丝，即完成新型电阻加热丝的制作。2.如权利要求1所述一种新型电阻加热丝制作方法，其特征在于，所述微米级钨粉(I)平均直径为50纳米-5微米，所述高发射率纳米材料(2)为碳纳米管、石墨稀或石墨稀氧化物。3.如权利要求1所述一种新型电阻加热丝制作方法，其特征在于，所述聚乙烯醇(PVA)水悬浮液浓度为3-5% (wt)。4.如权利要求1所述一种新型电阻加热丝制作方法，其特征在于，所述微米级钨粉(I)和高发射率纳米材料(2)混合物通过喷涂法或涂刷法涂覆在钨金属基板(3)表面形成涂层。5.如权利要求1所述一种新型电阻加热丝制作方法，其特征在于，所述采用激光烧结技术处理微米级钨粉(I)和高发射率纳米材料(2)混合物过程是在充满惰性气体的玻璃腔中进行，以保护样品在激光烧结过程中不被氧化，通过控制激光的强度和扫描速度，在使钨粉熔化的同时保持碳纳米管为固态。6.如权利要求5所述一种新型电阻加热丝制作方法，其特征在于，所述采用激光烧结过程中的惰性气体为氮气，所述激光是纳秒激光、皮秒激光和飞秒激光或三者的组合。7.如权利要求1所述一种新型电阻加热丝制作方法，其特征在于，所述激光喷丸技术采用纳秒激光、皮秒激光和飞秒激光或三者的组合作为能源，高冲击阻抗的BK 7玻璃(6)作约束中介；以薄铝箔(7)为牺牲涂覆层来保护钨基纳米复合材料(4)的表面。8.如权利要求1所述一种新型电阻加热丝制作方法，其特征在于，所述钨金属基板(3)为钨金属丝。9.采用权利要求1至8任一所述方法制得的新型电阻加热丝，其特征在于，所述新型电阻加热丝用于需要长时间高温工作的MOCVD中。
【专利摘要】本发明公开了一种新型电阻加热丝制作方法，准备好钨金属基板、微米级钨粉和高发射率纳米材料；将微米级钨粉和高发射率纳米材料加入聚乙烯醇(PVA)水悬浮液中，并利用磁力搅拌器搅拌均匀；使用浸渍法将微米级钨粉和高发射率纳米材料混合物涂覆在钨金属基板表面形成涂层；然后采用激光烧结技术处理微米级钨粉和高发射率纳米材料混合物，使钨金属基板表面的涂层和钨金属基板融合，高发射率纳米材料被集成到钨金属中，形成钨基纳米复合材料；然后利用激光喷丸技术对钨基纳米复合材料进行处理；最后将上述方法所得的钨基纳米复合材料制成电阻加热丝，本发明方法制作的电阻加热丝发射率大大提高，在高温下工作的稳定性和寿命有显著提升，适合MOCVD中使用。
【IPC分类】C23C24/10, C23C16/46
【公开号】CN105648423
【申请号】
【发明人】刘胜, 郑晨居, 甘志银, 郑怀, 林栋 , 彭庆, 陈斌
【申请人】武汉大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年2月23日