一種真空下用於納米顆粒製備的孔徑可調的氣孔裝置的製作方法

2023-07-26 20:10:37 1

本實用新型涉及納米材料製備領域，尤其是用於納米顆粒的製備的孔徑可調的氣孔裝置。

背景技術：

隨著材料科學製備技術的發展，納米材料得到科研工作者們的廣泛關注。由於納米材料本身獨特的尺寸和物理效應，使其在應用中體現出許多優於傳統材料的特性。目前已經發展出了一系列合成方法，用於合成可以在不同環境下穩定存在的納米顆粒。

採用物理氣相沉積方法製備納米顆粒時，在氣相的原料蒸汽冷凝為固相的納米顆粒過程中，原料蒸汽由低真空的腔室通過氣孔進入高真空腔室，原料蒸汽絕熱膨脹，對外做功，自身溫度降低，冷凝成納米顆粒。其中連通高-低真空室的氣孔孔徑對納米顆粒的尺寸起著至關重要的作用。目前所使用的氣孔結構包含一個氣孔板主體，氣孔板上布有氣孔，氣孔尺寸是固定的。當想要獲得其他粒徑的納米顆粒而調整氣孔孔徑時，需要破壞真空更換氣孔板，不利於連續生產，效率低下，浪費資源。

技術實現要素：

為了克服現有技術的上述缺陷，本實用新型提供一種真空下用於納米顆粒製備的孔徑可調的氣孔裝置，可在真空下連續調節氣孔孔徑，在不破壞真空條件下得到不同粒徑的納米顆粒，提高生產效率。

為了達到上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：

一種真空下用於納米顆粒製備的孔徑可調的氣孔裝置，它包括內真空室1、外真空室9和真空室前法蘭2，該裝置進一步包括氣孔板4和密封機構5，其中：

真空室前法蘭2固接在內真空室1的出口端，真空室前法蘭2上開有通道10，通道10的出端設有氣孔板4；

氣孔板4上開有多組孔徑不同的氣孔8，氣孔板4上不同孔徑的氣孔可調節的與通道10匹配，通道10與氣孔板4之間有氣體密封的密封機構5。

在氣孔板4的圓周方向開設有所述多組氣孔8，各組氣孔8位置為：氣孔板轉軸6為圓心，以氣孔板轉軸6到通道10的距離為半徑的圓周上。

氣孔板4通過驅動裝置7旋轉，使得氣孔板4上所需孔徑的氣孔8旋轉到與通道10對應的位置。

每組氣孔8數量為1-30個，每組氣孔8的孔徑為1-20mm。

氣孔板4通過氣孔板轉軸6連接在真空室前法蘭2上，氣孔板4與內真空室前法蘭2之間設有定位機構3。

所述的驅動裝置7與所述氣孔板4為齒輪連接。

所述驅動裝置7為電機驅動或手動驅動。

所述氣孔板轉軸6為真空下使用的無油轉軸。

所述的密封機構5為聚四氟乙烯或橡膠材質的泛塞封。

所述的整套氣孔裝置置於外真空室9中。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在於：

本實用新型提出一種真空下用於納米顆粒製備的孔徑可調的氣孔裝置，在不破壞真空的條件下，可以通過驅動裝置驅動氣孔板進行旋轉以改變氣孔孔徑，從而生產出尺寸均一可控的納米顆粒，提高生產效率，節約資源。

附圖說明

圖1為本實用新型的真空下用於納米顆粒製備的孔徑可調的氣孔裝置示意圖。

圖2為本實用新型裝置所製備的納米顆粒的示意圖。

附圖標記

1、內真空室 2、內真空室前法蘭 3、定位機構

4、氣孔板 5、密封機構 6、氣孔板轉軸

7、驅動裝置 8、氣孔 9、外真空室

10通道

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型的具體實施方式做進一步說明。

一種真空下用於納米顆粒製備的孔徑可調的氣孔裝置，包括真空室前法蘭2、驅動裝置7、氣孔板4、氣孔板轉軸6、定位機構3、密封機構5。

真空室前法蘭2固接在內真空室1的出口端，內真空室1和外真空室9之間通過真空室前法蘭2的通道10連通。

氣孔板4通過氣孔板轉軸6連接在內真空室前法蘭2上。

沿氣孔板轉軸6為圓心，以氣孔板轉軸6到通道10的距離為半徑，在氣孔板4上周向開設有多組氣孔8，每組氣孔8數量為1-30個。

每組氣孔8的孔徑為1-20mm，各組氣孔8的孔徑不同。

氣孔板4與內真空室前法蘭2之間設有定位機構3。

密封機構5設置在內真空室前法蘭2的通道10的外緣，內真空室前法蘭2與氣孔板4之間通過密封機構5密封。

該孔徑可調的氣孔裝置還包括驅動裝置7，用於驅動氣孔板4轉動。

所述驅動裝置7為電機驅動或手動驅動。

所述的氣孔板轉軸6為真空下使用的無油轉軸。

所述的密封機構5為聚四氟乙烯或橡膠材質的泛塞封。

本實用新型的真空下用於納米顆粒製備的孔徑可調的氣孔裝置的工作過程如下：

工作時，內真空室1的氣壓P1為20-500Pa，外真空室9的氣壓P2為0.1-50Pa，且P1>P2。在真空下，可以通過驅動裝置7驅動氣孔板4旋轉，將氣孔板4旋轉至一組氣孔8的孔徑為5mm的位置對應真空室前法蘭2的通道10，通過定位機構3限定氣孔板4旋轉的位置，保證內真空室前法蘭2與氣孔板4之間通過密封機構5密封。將內真空室1的氣壓調整到50Pa，外真空室氣壓調整到3Pa，所製備的納米顆粒粒徑約為20nm，如圖2所示。