專利名稱：一種大氣輝光放電低溫等離子體鍍膜技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等離子體鍍膜領(lǐng)域，具體是指ー種大氣輝光放電低溫等離子體鍍膜技術(shù)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前真空鍍膜技術(shù) 尤其是等離子體真空鍍膜技術(shù)在電子元器件制造領(lǐng)域、電路電子領(lǐng)域、太陽能電池等領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用。其相比非真空制備技術(shù)，雖然具有薄膜生長致密、制備速度快、易于控制薄膜成分等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)由于設(shè)備復(fù)雜，通常材料制備成本較高、操作復(fù)雜，不利于降低材料成本。而當(dāng)前廣泛應(yīng)用的非真空等離子體鍍膜技術(shù)由于采用熱等離子體，溫度較高，對薄膜沉積基底要求高，紙張、高分子材料等耐熱性差的基底材料的使用受到制約，同時(shí)能量消耗大，不利于擴(kuò)大其使用范圍。通常冷等離子體可以分為兩類，一類是熱平衡等離子體，另ー類是非熱平衡等離子體。傳統(tǒng)的等離子鍍膜設(shè)備采用的是熱平衡等離子體，由于其中質(zhì)量較小的電子和質(zhì)量較大的原子和離子具有相同的溫度，故具有高能量的等離子體溫度較高；而非熱平衡等離子體由于其中的質(zhì)量較小的電子與質(zhì)量較大的原子和離子沒有達(dá)到熱平衡狀態(tài)，造成小質(zhì)量的電子溫度很高而大質(zhì)量的原子和離子溫度很低，而決定等離子體溫度的是大質(zhì)量的原子和離子，所以等離子體整體溫度很低。由于低溫等離子體具有溫度較低、電荷密度高等特點(diǎn)，目前廣泛的應(yīng)用于材料表面改性、生物滅菌、表面清潔和污水清潔等領(lǐng)域，同時(shí)由于其具有較高能量，低溫等離子體也可以作為材料顆粒的載體，使材料顆粒具有較大的能量，便于沉積成膜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述真空等離子鍍膜技術(shù)和大氣壓高溫等離子體鍍膜技術(shù)的不足提供ー種大氣輝光放電低溫等離子體鍍膜技術(shù)，該技術(shù)鍍膜溫度低，可以有效解決鍍膜領(lǐng)域存在的鍍膜溫度過高會(huì)損壞基底及制備エ藝復(fù)雜的問題。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供了ー種大氣輝光放電低溫等離子體鍍膜技術(shù)，其步驟包括a、在放電管中通電擊穿低溫等離子體過程，由氣體源通入的氣體在加有激勵(lì)源的電源的作用下達(dá)到擊穿電壓，并導(dǎo)通放電激發(fā)產(chǎn)生低溫等離子體；b、粉體材料導(dǎo)入過程，送入的粉體材料在低溫等離子體的作用下局部溫度升高融化并加速；C、低溫等離子體噴出鍍膜實(shí)現(xiàn)過程，粉體材料與低溫等離子體一起噴出，沉積在基底表面實(shí)現(xiàn)鍍膜。本發(fā)明的ー種大氣輝光放電低溫等離子體鍍膜技術(shù)，在步驟a中，所述的放電管包括氣體通入ロ、陰極、陽極、電解質(zhì)阻擋層和噴ロ，低溫等離子體溫度為10_150°C。本發(fā)明的ー種大氣輝光放電低溫等離子體鍍膜技術(shù)，在步驟a中，激勵(lì)源可選直流脈沖、交流、射頻和微波電源。本發(fā)明的ー種大氣輝光放電低溫等離子體鍍膜技術(shù)，在步驟a中，所通入的氣體可選擇Ar、N2, 02、H2和空氣及混合氣體，通入氣體流量為l_40L/min。本發(fā)明的ー種大氣輝光放電低溫等離子體鍍膜技術(shù)，在步驟b中，粉體導(dǎo)入方式為內(nèi)送粉方式，送粉速率為10-35g/min，粉體顆粒直徑小于10 y m。 本發(fā)明的一種大氣輝光放電低溫等離子體鍍膜技木，在步驟c中，噴ロ與基底的距離為 80mm-150mm。與傳統(tǒng)鍍膜技術(shù)相比本發(fā)明還具有鍍膜溫度低、鍍膜精度高和鍍膜厚度較厚等特點(diǎn)，其與傳統(tǒng)鍍膜技術(shù)的對比如下
權(quán)利要求
1.ー種大氣輝光放電低溫等離子體鍍膜技術(shù)，其特征在于步驟包括a、在放電管中通電擊穿低溫等離子體過程，由氣體源通入的氣體在加有激勵(lì)源的電源的作用下達(dá)到擊穿電壓，并導(dǎo)通放電激發(fā)產(chǎn)生低溫等離子體；b、粉體材料導(dǎo)入過程，送入的粉體材料在低溫等離子體的作用下局部溫度升高融化并加速；C、低溫等離子體噴出鍍膜實(shí)現(xiàn)過程，粉體材料與低溫等離子體一起噴出，沉積在基底表面實(shí)現(xiàn)鍍膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種大氣輝光放電低溫等離子體鍍膜技術(shù)，其特征在于在步驟a中，所述的放電管包括氣體通入ロ、陰極、陽極、電解質(zhì)阻擋層和噴ロ，低溫等離子體溫度為10-150°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種大氣輝光放電低溫等離子體鍍膜技術(shù)，其特征在于在步驟a中，激勵(lì)源可選直流脈沖、交流、射頻和微波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種大氣輝光放電低溫等離子體鍍膜技術(shù)，其特征在于在步驟a中，所通入的氣體可選擇Ar、N2, 02、H2和空氣及混合氣體，通入氣體流量為1-40L/min
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種大氣輝光放電低溫等離子體鍍膜技術(shù)，其特征在于在步驟b中，粉體導(dǎo)入方式為內(nèi)送粉方式，送粉速率為10-35g/min，粉體顆粒直徑小于10 y m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種大氣輝光放電低溫等離子體鍍膜技術(shù)，其特征在于在步驟c中，噴ロ與基底的距離為80mm-150mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種大氣輝光放電低溫等離子體鍍膜技術(shù)，屬于等離子體鍍膜領(lǐng)域，該技術(shù)可以有效解決鍍膜領(lǐng)域存在的鍍膜溫度過高會(huì)損壞基底及制備工藝復(fù)雜的問題，其步驟包括a、在放電管中通電擊穿低溫等離子體過程，由氣體源通入的氣體在加有激勵(lì)源的電源的作用下達(dá)到擊穿電壓，并導(dǎo)通放電激發(fā)產(chǎn)生低溫等離子體；b、粉體材料導(dǎo)入過程，送入的粉體材料在低溫等離子體的作用下局部溫度升高融化并加速；c、低溫等離子體噴出鍍膜實(shí)現(xiàn)過程，粉體材料與低溫等離子體一起噴出，沉積在基底表面實(shí)現(xiàn)鍍膜。可廣泛應(yīng)用于印制電子、3D打印等領(lǐng)域金屬材料、半導(dǎo)體材料、化合物材料和多聚物等材料的制備。
文檔編號C23C4/12GK103060740SQ201310033588
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者向勇, 閆宗楷, 朱焱麟, 常小幻 申請人:電子科技大學(xué)