专利名称：纳米薄膜成形机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于制备纳米功能薄膜的设备，尤其涉及一种纳米薄膜成形机。
背景技术：
纳米功能薄膜是材料研究前沿领域的热点之一，纳米功能薄膜广泛用于高技术领域，特别是军事技术领域。目前，纳米薄膜大多采用CVD(化学气相沉积)、PCVD(物理化学气相沉积)、MOCVD(金属有机物化学气相沉积)、脉冲激光沉积(PLD)、磁控溅射、溶胶-凝胶(Sol-Gel)法等方法制备。前五种方法的生产率很低，所用设备昂贵，生产成本高。因而高速纳米薄膜成形机具有广阔的应用前景。溶胶-凝胶法生产率高，需与旋涂工艺相结合，而旋涂工艺是在通用的“匀胶机”上进行。将功能相的先驱母体的溶胶置于高速旋转(5000rpm左右)的目标盘上，利用离心力的作用可形成均匀的薄膜。这种溶胶(凝胶)薄膜还需进行热解或光解去除有机溶剂、进行相的转变。通用的匀胶机只是一个单纯的薄膜成形装置，在大气中工作，薄膜在成形过程中易受大气的污染。溶胶(凝胶)薄膜的热解或光解及高温相变需转移到其它装置上进行。而溶胶(凝胶)薄膜制品具有较高的活性，输运过程中与空气接触极易发生化学反应，还会受到粉尘污染，影响制品质量。另外，通用匀胶机的最高转速5000rpm左右，难以制备厚度在100nm以下的薄膜，提高转速(10000rpm左右)可制备几十或十几纳米的薄膜，但需采用特殊的消振措施(通用匀胶机一般不具备消振功能)。否则，高速旋转的基底盘极易产生振动，影响制品成形质量。
发明内容
本实用新型提供一种集薄膜成形、热解或光解及高温相变于一体且有助于提高或保证纳米薄膜质量的纳米薄膜成形机。
本实用新型采用如下技术方案一种用于制备纳米功能薄膜的纳米薄膜成形机，由真空舱舱体和电机组成，真空舱舱体由座舱和上盖组成，上盖设在座舱上，电机设在座舱内且由设在座舱上的固定法兰固定，在电机的转轴上连接有基底托盘，在上盖上设有进液口且进液口位于基底托盘的上方，在真空舱舱体上设有用于抽真空的真空接头，在真空舱舱体内设有热解用热源和光解用光源，且热源和光源安放位置高于基底托盘。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点本实用新型可实现全密封，抽真空后输入可控气氛。纳米薄膜的高速成形、热解或光解、高温相变都是在本实用新型中实现并在可控气氛下进行的，可有效避免纳米薄膜在输运过程中的化学污染和粉尘污染。在装置的上部设置有两组光源和热源，可分别进行光解或热解，也可同时进行热解和光解，薄膜受热或受光均匀，可保证薄膜的组织均匀性。采用铂铑-铂热电偶和温控仪对薄膜表面的温度进行精确控制。具体如下(1)真空舱舱体由上盖与座舱构成。座舱用以支承电机与托盘，采用HT250材料经铸造、机加工而成。HT250是一种优良的消振材料，能有效吸收高速旋转的电机与托盘产生的振动，将振动减小到最低程度，保证薄膜的成形质量。上盖由Q235钢焊接而成，进液装置、真空表、热电偶座、真空孔接头及观察孔等固定在上盖的外表面，热解、光解及高温相变所用的热源和光源固定在其内表面。上盖与座舱采用铰接与大柄螺钉紧固，开启自如、连接牢固。所有接口处都采用了真空密封设计。真空(可控气氛)保障系统主要由8升的机械泵、真空表、旋阀三通、气瓶(惰性气体或可控气氛气体)及连接管组成。旋阀三通分别与机械泵、气瓶和真空舱相通，旋阀可实现“抽真空”、“通惰性气体或可控气氛气体”和“关闭真空舱”三个功能。由真空表检测与控制舱内气氛压力。
(2)本实用新型的进液装置固定在上盖的顶部中央，采用专门的设计易于与托盘准确对中，可有半自动和手动两种模式。托盘与电机轴相联，精加工后的托盘与电机一起进行动平衡测试与校正。电机为磁致同步微型电机，支承在座舱上，最高转速为12000rpm，有多档升速模式，工艺参数(转速、时间、升速模式)采用微电脑技术预设定、自动执行。
(3)本实用新型的光源和热源悬联在上盖的内表面，多档功率可供选择。热电偶测温端靠近目标盘表面，温控仪置于控制柜上，由铂铑-铂热电偶和温控仪对薄膜表面的温度进行精确控制。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
一种用于制备纳米功能薄膜的纳米薄膜成形机，由真空舱舱体和电机8组成，真空舱舱体由座舱7和上盖3组成，上盖3设在座舱7上，电机8设在座舱7内且由设在座舱7上的固定法兰9固定，在电机8的转轴上连接有基底托盘11，在上盖3上设有进液口且进液口位于基底托盘11的上方，在真空舱舱体上设有用于抽真空的真空接头4，在真空舱舱体内设有热解用热源14和光解用光源15，且热源14和光源15安放位置高于基底托盘11，在本实施例中，在进液口上连接有进液器5，座舱7为灰铸铁座舱，其牌号为HT250，在上盖3上设有观察视窗1，在基底托盘11的下方设有挡液盘10，在上盖3上设有灯架13，热源14和光源15设在灯架13上。
权利要求1.一种纳米薄膜成形机，其特征在于由真空舱舱体和电机(8)组成，真空舱舱体由座舱(7)和上盖(3)组成，上盖(3)设在座舱(7)上，电机(8)设在座舱(7)内且由设在座舱(7)上的固定法兰(9)固定，在电机(8)的转轴上连接有基底托盘(11)，在上盖(3)上设有进液口且进液口位于基底托盘(11)的上方，在真空舱舱体上设有用于抽真空的真空接头(4)，在真空舱舱体内设有热解用热源(14)和光解用光源(15)，且热源(14)和光源(15)安放位置高于基底托盘(11)。
2.根据权利要求1所述的纳米薄膜成形机，其特征在于在进液口上连接有进液器(5)。
3.根据权利要求1所述的纳米薄膜成形机，其特征在于座舱(7)为灰铸铁座舱。
4.根据权利要求1、2或3所述的纳米薄膜成形机，其特征在于在上盖(3)上设有观察视窗(1)。
5.根据权利要求4所述的纳米薄膜成形机，其特征在于在基底托盘(11)的下方设有挡液盘(10)。
6.根据权利要求1所述的纳米薄膜成形机，其特征在于在上盖(3)上设有灯架(13)，热源(14)和光源(15)设在灯架(13)上。
专利摘要本实用新型公开了一种用于制备纳米功能薄膜的纳米薄膜成形机，由真空舱舱体和电机组成，真空舱舱体由座舱和上盖组成，上盖设在座舱上，电机设在座舱内且由设在座舱上的固定法兰固定，在电机的转轴上连接有基底托盘，在上盖上设有进液口且进液口位于基底托盘的上方，在真空舱舱体上设有用于抽真空的真空接头，在真空舱舱体内设有热解用热源和光解用光源，且热源和光源安放位置高于基底托盘；本实用新型具有集薄膜成形、热解或光解及高温相变于一体、有助于提高或保证纳米薄膜质量等优点。
文档编号B05D3/00GK2834705SQ20052007503
公开日2006年11月8日 申请日期2005年8月31日 优先权日2005年8月31日
发明者廖恒成, 丁历, 田琼 申请人:东南大学