一种纳米材料制作设备及纳米材料制作方法与流程

本发明涉及材料领域，特别是一种纳米材料制作设备及纳米材料制作方法。

背景技术：

溅射法制作纳米材料的方式有：磁控溅射、偏压溅射及反应溅射等。其中磁控溅射的原理为：电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子，电子飞向基片。氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子沉积在基片上成膜。二次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场洛仑磁力的影响，被束缚在靠近靶面的等离子体区域内，该区域内等离子体密度很高，二次电子在磁场的作用下围绕靶面作圆周运动。

目前，磁控溅射制作纳米材料只能用来对放置在基材上的物体进行镀膜，具有成膜速率高，基片温度低，膜的粘附性好，可实现大面积镀膜等优势。无法分离出纳米材料以作其他用途。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种可高效分离出纳米材料、扩展了用途的纳米材料制作设备及纳米材料制作方法，以解决上述问题。

一种纳米材料制作设备，包括设备主体及泵，所述设备主体包括基座、位于基座中的油箱及沉淀箱、位于基座及沉淀箱上方的基材台、位于基材台顶部的出油口、位于基材台外部的靶座，以及设置于靶座上的磁控靶，所述油箱中盛有硅油，所述泵通过泵管与油箱及出油口连通。

进一步地，所述油箱与沉淀箱之间通过回收管连通。

进一步地，所述基材台的形状为三菱锥、多菱锥、圆锥或三菱柱。

进一步地，所述靶座的形状与基材台相适应，其任一侧面与基材台最接近的侧面保持平行且间隔设置。

进一步地，所述设备主体中具有多个沉淀箱，所述油箱设置于多个沉淀箱之间。

进一步地，在基材台与沉淀箱之间还设有集斗，所述集斗的尺寸大于基材台的底部尺寸。

进一步地，所述集斗的上部设有较大的开口朝向基材台，所述集斗的下部设有开口通向沉淀箱。

进一步地，所述基材台与靶座之间通有氩气。

本发明还提供一种纳米材料制作方法，包括以下步骤。

步骤s1：提供上述的纳米材料制作设备。

步骤s2：在所述油箱中装入硅油；

步骤s3：在所述基材台与靶座之间通入氩气；

步骤s4：通过泵将硅油输送至基材台顶部的出油口；

步骤s5：对纳米材料制作设备通电；

步骤s6：纳米材料形成到硅油中，与硅油一同沿基材台的表面淌下；

步骤s7：所述沉淀箱收集纳米材料与硅油；

步骤s8：所述沉淀箱实现纳米材料的沉淀；

步骤s9：取出纳米材料并干燥。

进一步地，上述步骤s8中，沉淀时间为2-3天。

与现有技术相比，本发明的纳米材料制作设备及纳米材料制作方法通过硅油从基材台140顶部流下，带动纳米材料沿基材台140的表面淌下，在沉淀箱130实现纳米材料的沉淀，可高效分离出纳米材料、扩展了用途。

附图说明

以下结合附图描述本发明的实施例，其中：

图1为本发明实施例的纳米材料制作设备的侧面示意图。

图2为图1沿a-a线的剖视图。

图3为本发明实施例的纳米材料制作方法的流程示意图。

具体实施方式

以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

请参考图1，其为本发明实施例提供的纳米材料制作设备的侧面示意图。

本发明实施例提供的纳米材料制作设备包括设备主体100及泵200。

请同时参考图2，设备主体100包括基座110、位于基座中的油箱120及沉淀箱130、位于基座110及沉淀箱130上方的基材台140、位于基材台140顶部的出油口150、位于基材台140外部的靶座160，以及设置于靶座160上的磁控靶170。

油箱120中盛有硅油。

泵200通过泵管210与油箱120及出油口150连通。

油箱120与沉淀箱130之间通过回收管122连通。

本实施方式中，设备主体100中具有多个沉淀箱130、多个基材台140及多个出油口150，油箱120设置于多个沉淀箱130之间的位置。如此油箱120为多个出油口150供油的路径较短，回收管122也可设置较短，节省了材料，降低了成本，并提高了工作效率。

本实施方式中，基材台140的形状为三菱锥，出油口150设置于三菱锥的顶点。其他实施方式中，基材台140的形状也可为多菱锥、圆锥或三菱柱。如此使得一个出油口150即可实现多个侧面同时流淌硅油，减少了出油口150的数量，提高了工作效率。

靶座160的形状与基材台140相适应，其任一侧面与基材台140最接近的侧面保持平行且间隔设置。

本实施方式中，在基材台140与沉淀箱130之间还设有集斗132，集斗132的尺寸大于基材台140的底部尺寸，集斗132上方设有较大的开口朝向基材台140，集斗132的下方中部还开设有开口134通向沉淀箱130。

在基材台140与靶座160之间通氩气，之后设备通电。

在磁控靶170附近，电子在电场的作用下加速飞向基材台140的过程中与氩气中的氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子，电子飞向基材台140。氩离子在电场的作用下加速轰击磁控靶170，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子沉积在基材台140上，形成纳米材料。由于硅油通过泵200及泵管210从油箱120中抽到基材台140的顶部的出油口150，然后沿基材台140的表面淌下，因此纳米材料被硅油带动，沿基材台140的表面流下，之后被集斗132所收集，最后进入到沉淀箱130中。在沉淀箱130中，由于纳米材料的密度较高，将沉积在沉淀箱130的底部，上方多余的硅油通过回收管122返回到油箱120中，实现硅油的重复利用。

之后仅需取出纳米材料，并干燥即可。

请参考图3，本发明实施例提供的纳米材料制作方法包括以下步骤：

步骤s1：提供如上的纳米材料制作设备。

步骤s2：在油箱120中装入硅油。

步骤s3：在基材台140与靶座160之间冲入氩气。

步骤s4：通过泵200将硅油输送至基材台140顶部的出油口150。

步骤s5：纳米材料制作设备通电。

步骤s6：纳米材料形成到硅油中，与硅油一同沿基材台140的表面淌下。

步骤s7：集斗132及沉淀箱130收集纳米材料与硅油。

步骤s8：沉淀箱130实现纳米材料的沉淀，沉淀时间为2-3天。

步骤s9：取出纳米材料并干燥。

与现有技术相比，本发明的纳米材料制作设备及纳米材料制作方法通过硅油从基材台140顶部流下，带动纳米材料沿基材台140的表面淌下，在沉淀箱130实现纳米材料的沉淀，可高效分离出纳米材料、扩展了用途。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。