专利名称：薄膜沉积用电泳设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应用电泳技术在导电衬底上沉积膜层的电泳设备。
背景技术：
目前薄膜沉积一般都采用自行组装的设备，如用烧杯或其它槽状容器作为电泳 槽，用普通的夹具固定导电电极，一般很难精确控制电极间距以及保持其平行和处于竖直， 或保持电极间距不动，实验误差较大。由于大多数有机溶剂都有腐蚀性，以及在长时间的通 过较高的直流电压的情况下，腐蚀会很严重，对电极夹具和槽都有很大的损伤，也会影响到 实验本身。同时，对于固定电泳槽的位置，单单改变电极的位置，也是很难实现的。
发明内容
本发明的目的是克服当前自行组装简易的膜层沉积电泳设备的缺陷，提供一种薄 膜沉积用可调电泳设备，可精密调节电极间距，操作方便、稳定、可靠。 薄膜沉积用电泳设备，包括一底座8，底座8上安放有电泳槽7，底座8上电泳槽 7四角上分别固定有一支撑杆2，支撑杆间承载有水平滑槽；水平滑槽的顶板4和底板5分 别开有一滑道，两滑道间插有两个电极夹具1，水平滑槽的顶板4滑道边沿刻划有刻度线； 水平滑槽的两侧分别设有一螺旋测微器头3，螺旋测微器头3通过绝缘连接件10连接相近 的电极夹具，旋转螺旋测微器头推动相接电极夹具在滑槽内水平移动，旋转螺旋测微器头 3和电极夹具1之间还接有弹簧；两电极夹具底部分别夹持一电极1-5，电极位于电泳槽7 内。 薄膜沉积用精密可调电泳设备有如下优点 与现有的自组装的简易电泳设备比较，优点为(l)电极位置的精密可调电极在 水平的间距通过螺旋测微器头控制，可调范围是1. 2cm 6. 2cm，最小可调0. Olmm，且可以 固定；在竖直方向，电极可以整体移动，自身保持水平，移动范围10cm ;沉积过程中，两电极 始终保持互相平行，并且处于竖直的方向，极大的降低了实验的误差。(2)安全措施良好，电 泳槽的关键位置都有绝缘保护，在高电压下电泳不会有危险。(3)使用方便，电极夹具顶端 可以直接外接直流电源，根据需要选择量程；水平滑槽顶端的标尺，可以直观显示电极的间 距；底座上开出的槽用于安放电泳槽，同时也方便沉积完毕时槽的取出。现有的电泳槽都不 能同时具有上述功能。
图1是本发明的结构示意图的正视图。
图2是本发明的结构示意图的俯视图。
图3是本发明的电极夹具1的结构图。
图4是本发明的电泳槽7的结构图。
图5是本发明的水平滑槽底板5的结构图。
图6是本发明的水平滑槽顶板4的结构图。
图7是本发明的底座8结构图。
具体实施例方式
参考图1和2，电泳设备包括一底座8，底座8上安放有电泳槽7，底座8上电泳槽 7四角上分别固定有一支撑杆2，支撑杆间承载有水平滑槽。水平滑槽包括顶板4和底板5， 为了保证两板维持较好的平行度，两板之间通过四个相同高度的不锈钢柱体6连接。
为了实现电极夹具之间水平间距可调，在滑槽的顶板4和底板5上分别开有一滑 道(如图5所示)，顶板4滑道边沿还刻划有刻度线4-1 (如图6所示)，将两个电极夹具1 插入两滑道间。水平滑槽的两侧分别设有一螺旋测微器头3，螺旋测微器头3固定于底板 5上，螺旋测微器头3通过绝缘连接件10连接与其相近的电极夹具，旋转螺旋测微器头可 推动相接电极夹具在滑槽内水平移动。电极夹具1与螺旋测微器头固定部件之间有弹簧相 接，弹簧始终处于被拉伸的状态，保证只有在旋转螺旋测微器头的情况下，电极夹具1才能 向中间移动。 电极夹具结构见图3所示，其包括头部l-l、中间部分1-3和尾杆l-4三个部分。 头部1-1伸出滑槽顶板4，用于外接直流电源；中间部分1-3宽于头部1-1和尾部l-4，夹在 滑槽顶板4和底板5之间，为方形结构，中间部分1-3侧面通过绝缘连接件与螺旋测微器头 3连接，保证电极夹具在滑动时能够平稳。尾杆1-4底端伸出滑槽底板5用于夹持电极1-5 。 尾杆l-4特别设计为方形柱体，这样在通过移动两电极夹具1进行水平调距的过程中，有效 保证两电极1-5的平行。尾杆1-4夹持电极的部位设计为一凹槽形式，电极1-5被夹持端 放入凹槽，再采用螺母l-6旋紧固定，这里没有采用夹子等其它夹持方式，是因为凹槽和方 形柱体的尾杆1-4能够保证电极维持竖直。 电泳槽7优选为方形槽，有利于电场在两电极之间的均匀分布。在电泳过程中，需 要保证电泳槽位置固定，因此本发明在底座8上开有方形凹槽，如图8所示，方形凹槽既可 以固定电泳槽，又方便电泳槽的取出。 通过水平滑槽和螺旋测微器头3，水平夹具能够在水平反向移动从而实现水平间 距的调节。为了实现电极l-5在竖直反向高度的调节，本发明采用整体移动水平滑槽的方 式实现，具体为在四个支撑杆2上分别套有一螺母，底板8的四个角搭放在螺母上，若需调 节电极高度，只需要调节螺母在支撑杆上的高度位置。 因为电泳液大部分采用有腐蚀性的有机溶剂，所以需要设备具有抗腐蚀性。本发 明中的底座8采用经表面处理过的铝材，滑槽的顶板4和底板5采用环氧板，电泳槽7采用 聚四氟乙烯材料，电极夹具1采用钛合金材料制成。将电压输送到Ti合金材料的电极夹具 采用，在高直流电压下也不会生锈。由于电泳槽材料为抗腐蚀的聚四氟乙烯，适用的溶剂范 围广，适用于乙醇、乙酰丙酮、乙二醇甲醚等多种有机溶剂以及水中的电泳操作。
工作过程具体为将电极1-5夹在电极夹具1上，导电面向内，电极用螺母1-6固 定；将适量的电泳液倒入电泳槽7中，竖直方向上抬高电极l-5，将电泳槽放在底座8的凹 槽内，然后，同时调整四根支撑杆2上的螺母，使电极1-5进入电泳液适当深度，调整完毕， 旋动螺旋测微器头3调整电极1-5的水平间距，调整完毕，水平间距可固定不动，从电极夹 具1头部1-1接通直流电源，开始进行电泳的实验研究。沉积完毕，旋动竖直支撑杆2的螺母，抬高水平滑槽，从底座8的槽中取出电泳槽7，旋松电极夹具1的螺母l-6，取出沉积膜 层的电极1-5.。通过本仪器，可以沉积水基、非水基的多种物质的膜，适用于包括不锈钢片， IT0， Si/Si02/Ti/Pt， Al203/Ag， Al203/Pt在内的多种电极衬底，可用于测量电泳工艺中的单 位面积增重-沉积时间，单位面积增重_所施电压，单位面积增重_电极间距，电流强度_时 间等多种曲线的研究。 本发明不同于一般的生物分析用电泳设备本，发明利用电泳工艺沉积膜层，其原 理是在直流电场的作用下，水溶液或非水溶液中携带电荷的陶瓷粉体悬浊液发生泳动，沉 积在电极表面制成陶瓷膜。电泳沉积膜层在铁电材料、介电材料以及一些前沿领域如多铁 性材料的制备都有应用的前景。目前还没有关于实验用简易的沉积膜层的电泳设备的专 利。
权利要求
薄膜沉积用电泳设备，包括一底座(8)，底座(8)上安放有电泳槽(7)，底座(8)上还固定有四根支撑杆，四支撑杆间承载有水平滑槽；水平滑槽的顶板(4)和底板(5)分别开有一滑道，两滑道间插有两个电极夹具(1)，水平滑槽顶板(4)的滑道边沿划有刻度线；水平滑槽的两侧分别设有一螺旋测微器头(3)，螺旋测微器头(3)通过绝缘连接件(10)连接最相近的电极夹具，旋转螺旋测微器头能推动相接电极夹具在滑槽内水平移动，旋转螺旋测微器头(3)和电极夹具(1)之间还接有弹簧；两电极夹具底部分别夹持一电极(1-5)，电极位于电泳槽(7)内。
2. 根据权利要求l所述的薄膜沉积用电泳设备，其特征在于，电极夹具(1)伸出水平滑槽底板的部分为方形柱体。
3. 根据权利要求2所述的薄膜沉积用电泳设备，其特征在于，所述电极夹具(1)的底部开有一凹槽，电极(1-5)通过螺母(1-6)固定于该凹槽中。
4. 根据权利要求1或2或3所述的薄膜沉积用电泳设备，其特征在于，所述电极夹具(1)采用钛合金材料。
5. 根据权利要求l所述的薄膜沉积用电泳设备，其特征在于，所述电泳槽(7)为方形槽。
6. 根据权利要求l所述的薄膜沉积用电泳设备，其特征在于，所述支撑杆(2)上套有用以承载水平滑槽的螺母。
7. 根据权利要求l所述的薄膜沉积用电泳设备，其特征在于，所述底座(8)表面开有一凹槽，电泳槽(7)放入凹槽内。
8. 根据权利要求l所述的薄膜沉积用电泳设备，其特征在于，所述水平滑槽的顶板(4)和底板(5)之间连接有四个相同高度的柱体(6)。
全文摘要
本发明提供了一种薄膜沉积用电泳设备，底座上安放有电泳槽和四根支撑杆，支撑杆间承载有水平滑槽；水平滑槽的顶板和底板分别开有一滑道，两滑道间插有两个电极夹具，水平滑槽的两侧分别设有一螺旋测微器头，螺旋测微器头通过绝缘连接件连接相近的电极夹具，旋转螺旋测微器头推动相接电极夹具在滑槽内水平移动，旋转螺旋测微器头和电极夹具之间还接有弹簧；两电极夹具底部分别夹持一电极，电极位于电泳槽内。本发明可精密调节电极间距，操作方便、稳定、可靠。
文档编号C25D13/00GK101709498SQ200910273199
公开日2010年5月19日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者傅邱云, 刘欢, 周东祥, 简刚, 郑亚楠 申请人:华中科技大学