本實用新型涉及金屬化學氣相沉積微納增材制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及微納增材制造和基于化學氣相沉積的三維過渡金屬結(jié)構(gòu)3D打印裝置。

背景技術(shù)：

目前，金屬化學氣相沉積技術(shù)在增材制造領(lǐng)域沒有應用，金屬化學氣相沉積在增材制造領(lǐng)域一直存在技術(shù)難題：沉積速度慢，通常沉積速度僅為幾個微米每小時，由于靠近熱源的區(qū)域沉積速度高，遠離熱源的區(qū)域沉積速度低，打印的每層金屬零件厚度不均勻。過渡金屬化學氣相沉積技術(shù)主要是一種將金屬顆粒沉積在基底表面的技術(shù)，無法實現(xiàn)金屬顆粒的選擇性沉積，將該技術(shù)應用到3D打印上，是很難實現(xiàn)金屬顆粒按照預定軌跡進行沉積，

目前，針對微納尺度增材制造，在微流控器件、微納光學器件、微納傳感器、微納電子、生物芯片、光電子和印刷電子等領(lǐng)域有著巨大的產(chǎn)業(yè)需求，需要研究一種用于生產(chǎn)微納三維金屬結(jié)構(gòu)的裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種過渡金屬化學氣相沉積微納增材制造裝置，目的是用過渡金屬材料制備復雜三維結(jié)構(gòu)零部件。

本實用新型采取的技術(shù)方案是：氬氣與一氧化碳混合氣體瓶通過氣體開關(guān)閥與氣體流量計相連，氣體流量計與反應室噴頭相連，過渡金屬絲通過過渡金屬絲支撐架與反應室噴頭內(nèi)壁相連，反應室噴頭外壁通過反應室環(huán)形熱電偶與控溫箱相連，沉積基底通過沉積室與三聯(lián)動工作臺相連，可移動式軟蓋板放置在沉積室的頂部，沉積室外壁通過沉積室環(huán)形熱電偶與控溫箱相連。

本實用新型的優(yōu)點是：裝置結(jié)構(gòu)新穎，使用靈活方便，便于操作，解決了傳統(tǒng)聚焦離子束化學氣相沉積三維微納金屬制造和雙光子聚合激光直寫三維微納金屬裝置復雜，制造成本高，設(shè)備昂貴的弊端，可以實現(xiàn)金屬微納尺度低成本、高精度、高效率增材制造，解決了傳統(tǒng)微納尺度EFAB和機械加工難以實現(xiàn)微納金屬零部件制造的問題，能夠?qū)崿F(xiàn)化學氣相沉積中的金屬顆粒按照預定軌跡沉積，易于實現(xiàn)打印微納過渡金屬復雜三維形狀的零部件。

本實用新型過渡金屬化學氣相沉積微納增材制造裝置主要用于鈦、鉻、錳、鐵、鎳、銅、鋅、銀、金等三維金屬維納零部件的制備，可實現(xiàn)過度金屬化學氣象沉積的微納增材制造，加工效率和自動化水平高，尤其適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型反應室噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型可移動式軟蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

氬氣與一氧化碳混合氣體瓶1通過氣體開關(guān)閥2與氣體流量計3相連，氣體流量計3與反應室噴頭4相連，過渡金屬絲5通過過渡金屬絲支撐架6與反應室噴頭4內(nèi)壁相連，反應室噴頭外壁通過反應室環(huán)形熱電偶8與控溫箱7相連，沉積基底12通過沉積室11與三聯(lián)動工作臺13相連，可移動式軟蓋板10放置在沉積室11的頂部，沉積室11外壁通過沉積室環(huán)形熱電偶9與控溫箱7相連。

本裝置開始打印之前先對反應環(huán)境進行加熱，控溫箱通過反應室環(huán)形熱電偶8與沉積室環(huán)形熱電偶9分別控制反應室噴頭4和沉積室11的溫度，然后打開氣體開關(guān)閥2，調(diào)節(jié)氣體流量計3，隨后氬氣與一氧化碳混合氣體瓶1釋放混合氣體進入反應室噴頭4，混合氣體中的一氧化碳與加熱好的過渡金屬絲5反應，化學反應通式為其中M為過渡金屬，生成物Mx(CO)y為過渡金屬羰基化合物；氬氣不參與反應，僅作為載氣，氬氣與生成物形成載氣流，進入沉積室11，由于沉積室11溫度的改變，使得載氣流中的原生成物發(fā)生分解反應，化學反應通式為：生成過渡金屬單質(zhì)沉積在沉積基底12上，這時通過控制三聯(lián)動工作臺的位移和速度，就可以按照預定軌跡打印出每層零件，最終通過累積形成所需零部件。

本實用新型所述過渡金屬包括Ti，Cr，Mn，F(xiàn)e，Ni，Cu，Zn，Ag，Au。