一种微纳尺度粉体保护层包裹装置和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102418085A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102418085A(43)申请公布日2012.04.18(21)申请号201110419358.4(22)申请日2011.12.14(71)申请人无锡迈纳德微纳技术有限公司地址214028江苏省无锡市新区经一路8号209室(72)发明人左雪芹梅永丰(74)专利代理机构北京中恒高博知识产权代理有限公司11249代理人刘洪京(51)Int.Cl.C23C16/44(2006.01)C23C16/455(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种微纳尺度粉体保护层包裹装置和方法(57)摘要本发明提供一种微纳尺度粉体保护层包裹装置和方法，装置包括真空系统、反应腔体系统、前驱体脉冲系统、加热系统、载气输送系统、控制系统，前驱体脉冲系统连接反应腔体系统，反应腔体系统连接真空系统，在前驱体脉冲系统与反应腔体系统的连接通路上连接有载气输送系统，加热系统包括设置在前述系统装置上的加热装置。一种微纳尺度粉体保护层包裹方法，在一定温度下，采用ALD技术在真空反应腔体内对微纳尺度的粉体进行保护层包裹，盛装粉体的内腔体在端面具有微米级孔，通过脉冲执行器使得前驱体源料通过载气交替进入反应腔体系统，并利用载气清扫多余的前驱体源料及反应副产物，从而得到所需的具有保护层包裹的微纳尺度粉体。CN102485ACCNN110241808502418095A权利要求书1/1页1.一种微纳尺度粉体保护层包裹装置，其特征在于：包括真空系统、反应腔体系统、前驱体脉冲系统、加热系统、载气输送系统、控制系统，前驱体脉冲系统连接反应腔体系统，反应腔体系统连接真空系统，在前驱体脉冲系统与反应腔体系统的连接通路上连接有载气输送系统，加热系统包括设置在前述系统装置上的加热装置。2.如权利要求1所述的一种微纳尺度粉体保护层包裹装置，其特征在于：前驱体脉冲系统包括多条并联支路，分别提供两种以上不同前驱体源料，其主要部件包括脉冲执行器、和源料存储钢瓶，在脉冲执行器与源料存储钢瓶之间配置手动密封阀。3.如权利要求2所述的一种微纳尺度粉体保护层包裹装置，其特征在于：脉冲执行器为最小开启时间可达10ms的常闭阀门，多个脉冲执行器交替开启，源料存储钢瓶内的前驱体源料交替进入反应腔体系统内部。4.如权利要求3所述的一种微纳尺度粉体保护层包裹装置，其特征在于：前驱体源料为具有较高饱和蒸汽压的液态源或者固态源的任意一种。5.如权利要求1所述的一种微纳尺度粉体保护层包裹装置，其特征在于：反应腔体系统为内外两腔体设计，外部腔体由上下铰接的两部分组成，上部为可绕铰链开合的盖，盖上安装有把手，外部腔体两侧分别设置有进气口和出气口，进气口连接前驱体脉冲系统和载气输送系统，出气口连接真空系统，外部腔体内部设置有红外加热器；内部腔体为粉末反应装置，内部均匀分布有沿轴向的长条状混合器，两底面为不锈钢网，其中一个底面为可拆卸底面，两底面外侧设置有转轴，延伸至外部腔体外，与驱动装置连接。6.如权利要求5所述的一种微纳尺度粉体保护层包裹装置，其特征在于：反应腔体系统的内外两腔体可优选的为两层圆柱体设计。7.如权利要求1所述一种微纳尺度粉体保护层包裹装置，其特征在于：加热系统为反应腔体系统、管路、源料存储钢瓶以及脉冲执行器进行加热。8.如权利要求1所述一种微纳尺度粉体保护层包裹装置，其特征在于：控制系统用于控制真空系统的开启与关闭、源料脉冲的时间以及清扫时间、循环次数及温度控制的设置。9.一种微纳尺度粉体保护层包裹方法，其特征在于：在一定温度下，采用ALD技术在真空反应腔体内对微纳尺度的粉体进行保护层包裹，反应腔体为内外两腔体，盛装粉体的内腔体在端面具有微米级孔，通过脉冲执行器使得前驱体源料通过载气交替进入反应腔体系统，并利用载气清扫多余的前驱体源料及反应副产物，从而得到所需的具有保护层包裹的微纳尺度粉体。10.如权利要求9所述的一种微纳尺度粉体保护层包裹方法，其特征在于：反应腔体系统的温度为室温至300℃。2CCNN110241808502418095A说明书1/3页一种微纳尺度粉体保护层包裹装置和方法技术领域[0001]本发明涉及一种微纳尺度粉体保护层包裹装置和方法,属于粉体沉积装置及技术领域。背景技术[0002]微纳米尺度粉体由于粒径小，表面键多，因此常常表现出不同于大块材料的优异特性，但同时，其也具有容易团聚、容易被氧化、性质不稳定等一系列缺点，在微纳尺度粉体表面包裹保护层的方法成为解决微纳尺度粉体这一系列缺点的一种重要方法。在粉体表面包裹具有化学惰性的保护层不仅能增加纳米粒子的稳定性，而且还可以使包覆后的微纳尺度的粉体颗粒具有某种功能型。但普通的微纳粉体的包裹方法（如液相法）在颗粒表面