專利名稱：等離子束蒸-凝法制備納米SiO₂氣凝膠及靜電成型方法
技術領域：
本發(fā)明專利涉及一種運用大功率層流等離子束蒸-凝法制備納米SiO2氣凝膠及靜電成型方法。采用高壓靜電電場和層流等離子束蒸-凝法相結合生產SiO2凝膠的新型方法，可大幅降低SiO2凝膠的生產成本，提高生產效率，節(jié)約能源。
背景技術：
目前國內外生產SiO2凝膠的方法主要有溶膠-凝膠法和PVD物理氣相沉積法，一般來講在比較成熟的工業(yè)生產中都采用PVD的物理氣相沉積方法。溶膠一凝膠法就是用含高化學活性組分的化合物作前驅體，溶膠一凝膠法通常整個溶膠一凝膠過程所需時間較長(主要指陳化時間)，常需要幾天或者幾周；還有就是溶膠中存在大量納米顆粒，在干燥過程中又將會逸出許多氣體及有機物，并產生收縮。溶膠-凝膠法制備薄膜，一般都有膜層結構疏松的缺點，物理氣相淀積(PVD)指的是利用某種物理過程，例如蒸發(fā)或者濺射現象實現物質的轉移，即原子或分子由源轉移到襯底(硅)表面上，并淀積成薄膜。物理氣相沉積法制備的SiO2凝膠質量優(yōu)于溶膠-凝膠法，但是效率低，能耗較大，運行成本高
發(fā)明內容
為了克服現有溶膠-凝膠法SiO2氣凝膠生產方法的不足:效率低，成本高，質量差，周期長，能耗高等不足，本發(fā)明提供一種全新的SiO2氣凝膠生產方法:利用大功率層流等離子束蒸-凝法生產納米SiO2氣凝膠及靜電吸附成型。利用大功率層流等離子束瞬間汽化原材料，形成SiO2蒸汽，隨后冷凝成為納米顆粒，再通過高壓靜電電場吸附這些納米顆粒，生成多孔高透光SiO2氣凝膠的方法。該生產方法效率高，成本低，周期短，生產過程全封閉，環(huán)保節(jié)能。本發(fā)明的具體實施方法是:利用大功率層流等離子束發(fā)生器產生溫度極高(超過一萬攝氏度)的穩(wěn)定長弧等離子體射流，通過高精度送粉器將原材料粉末或顆粒送進等離子體內部瞬間汽化、冷凝，最后通過帶高壓的基板靜電吸附并成型。通過高壓電場讓冷凝的絮狀納米SiO2粒子帶上電荷，再利用靜電力吸附并成型在帶靜電的基板上，具有收集效率高、密度及結構易調節(jié)、工藝簡單、節(jié)能、成本低等優(yōu)點。本發(fā)明帶來的效益是:大大提高了納米SiO2氣凝膠的生產效率，能大規(guī)模生產，降低了生產成本的同時也大幅降低了能源的消耗。整個過程中只發(fā)生物理變化且全封閉，過程環(huán)保。
權利要求
1.采用了層流等離子束蒸-凝法和靜電吸附相結合的方法生產納米氣凝膠。
2.根據權利要求I所述用于生產納米SiO2氣凝膠。
3.根據權利要求1、2所述還可以用于氮化物、碳化物、硼化物、氧化物等金屬及非金屬無機納米氣凝膠。
全文摘要
一種大功率層流等離子束蒸-凝法生產納米SiO2氣凝膠及靜電吸附成型方法，提高納米SiO2氣凝膠的生產效率，成本低，易于量產。
文檔編號B82Y40/00GK103253677SQ20121003932
公開日2013年8月21日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權日2012年2月21日
發(fā)明者徐攀, 黃佳華 申請人:成都真火科技有限公司