一种双面连续镀多层膜的金属有机沉积卷绕镀膜机制造技术

一种双面连续镀多层膜的金属有机沉积卷绕镀膜机，包括至少一个镀膜系统，每个镀膜系统包括卷绕装置、溶液槽、烧结炉、排气风机，卷绕装置包括用于换向的第一滑轮和第二滑轮，用于实现多次镀膜的上、下滚轮组；基材通过放卷盘进入镀膜系统，经第一滑轮换向后卷绕于下滚轮组的一个滚轮上，依次通过溶液槽和烧结炉后完成一次成膜，经上滚轮换向后继续进入下滚轮组中的另一个滚轮上，开始第二次成膜，多次重复，直到下滚轮组的滚轮上全部卷绕基材后，完成薄膜的沉积。本发明专利技术卷绕镀膜机在不增加溶液槽和烧结炉的情况下实现了一次卷绕周期内基材双面多层膜的沉积，大大提高了卷绕镀膜机双面镀膜的效率，可实现长带材上多层薄膜的沉积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于柔性基材卷绕镀膜设备领域，具体涉及一种双面连续镀多层膜的金属有机沉积卷绕镀膜机。
技术介绍
金属有机沉积(MOD)卷绕镀膜技术是在一定条件下利用金属有机沉积技术在卷料基材表面制备一层或多层功能薄膜的技术。MOD卷绕镀膜设备主要有以下特点：其一，被镀基材为柔性基材，即具有可卷绕性；其二、镀膜过程具有连续性，即在一定时间内镀膜是连续进行的；其三、镀膜过程为浸渍—提拉—烧结，即基材经过溶液后，在其表面沉积液膜，经烧结后得到功能薄膜。MOD卷绕镀膜设备在放卷和收卷过程中，在基材表面通过金属有机沉积技术形成薄膜，得到的薄膜表面均匀，具有薄膜成分易控制、生产成本低、无需复杂真空设备等优点，目前已广泛应用于大规模工业生产中。采用金属有机沉积技术在柔性基材上镀膜时，通常需要制备多层薄膜以满足应用需求，比如在制备第二代YBCO超导带材时，需在哈氏合金上先镀700nm以上的Y2O3薄膜以实现平坦化作用，该700nm厚的Y2O3薄膜需在0.2mol/L的溶液中镀20层以上的薄膜才能得到，然后再在其上镀功能薄膜层，得到YBCO超导带材。然而，传统镀膜方式每镀一层膜需收卷一次，则至少共需收放卷20次，若制备YBCO百米长带，由于百米长带一次收放卷需要10小时左右，这样导致时间和人工成本很高，几乎无法完成长带的制备。目前，常用的提高单次收卷过程中镀膜层数的方法主要为增加溶液槽和烧结炉的个数；但是由于镀膜设备的空间有限，过多地增加溶液槽和烧结炉会导致设备占地面积很大，从而大幅提高生产成本。因此，传统的MOD卷绕镀膜设备目前还不能实现在一个收放卷周期内镀十层以上的薄膜，无法适应在长带上镀多层薄膜的需求，如何利用有限的溶液槽和烧结炉实现在基材两面连续沉积多层膜成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的MOD卷绕镀膜机的不足，提供一种在单次卷绕周期内可沉积10层以上薄膜的金属有机沉积卷绕镀膜机。本专利技术卷绕镀膜机
在不增加溶液槽和烧结炉的情况下实现了一次卷绕周期内基材双面多层膜的沉积，大大提高了卷绕镀膜机双面镀膜的效率，可实现长带材上多层薄膜的沉积；同时该卷绕镀膜机结构简单，占据空间小，操作方便。本专利技术的技术方案如下：一种双面连续镀多层膜的金属有机沉积卷绕镀膜机，包括至少一个镀膜系统，每个镀膜系统包括卷绕装置、溶液槽、烧结炉、排气风机，所述溶液槽和烧结炉用于实现在基材上镀膜，所述排气风机用于及时将烧结炉内的气体排出，所述卷绕装置用于实现基材的放卷和收卷，其特征在于，所述卷绕装置包括用于换向的第一滑轮和第二滑轮，用于实现多次镀膜的上、下滚轮组，所述下滚轮组上的滚轮比上滚轮组上的滚轮多一个，下滚轮组完全浸泡于溶液槽内，上滚轮组与下滚轮组之间设置烧结炉；基材通过放卷盘进入镀膜系统，经第一滑轮换向后卷绕于下滚轮组中的一个滚轮上，依次通过溶液槽和烧结炉后完成一次成膜，然后经上滚轮换向后继续进入下滚轮组中的另一个滚轮上，开始第二次成膜，多次重复，直到下滚轮组的滚轮上全部卷绕基材后，完成薄膜的沉积，最后通过第二滑轮将沉积有薄膜的基材送入下一个镀膜系统或者经收卷盘送出。本专利技术卷绕镀膜机实现了一次卷绕周期内基材双面多层膜的沉积，大大提高了卷绕镀膜机双面镀膜的效率。进一步地，可通过步进电机控制卷盘的收放卷方向和速度，实现往复镀膜。进一步地，所述镀膜系统的个数可根据实际需求调整，所述上、下滚轮组中滚轮的个数可根据实际需求调整。进一步地，所述溶液槽和烧结炉之间还可设置隔热板，用于将溶液槽和烧结炉隔离，以防止溶液槽靠近烧结炉而导致溶液的快速挥发。进一步地，所述隔热板上还可设置冷却水装置，用于降低隔热板的温度，进一步防止溶液槽内溶液的快速挥发。进一步地，所述镀膜系统中还包括补液装置，用于在工作过程中向溶液槽内补充溶液而不会引起气泡造成液面的波动，所述补液装置固定于溶液槽上，包括位于溶液槽外部的金属管和延伸到溶液槽底部的软管。进一步地，所述镀膜系统中还包括位于上滚轮组附近的冷凝盘管深冷机构，用于对基材成膜过程中产生的气体进行冷凝，以保证上滚轮组的清洁。更进一步地，所述下滚轮组上的滚轮为可拆卸式的，方便清洗。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术提供的一种双面连续镀多层膜的金属有机沉积卷绕镀膜机，通过带多个滚轮的上、下滚轮组实现了在一个镀膜系统内基材双面多层膜的沉积，大大提高卷绕镀膜机镀膜的效率；本专利技术卷绕镀膜机的下滚轮组完全浸泡于溶液槽内，可实现基材的双面成膜，大大提高了基材的利用率；本专利技术卷绕镀膜机可通过调整上下滚轮组中滚轮的数量，控制成膜的层数。2、本专利技术卷绕镀膜机可通过步进电机控制收放卷盘的方向实现往复镀膜的方式实现基材上多层薄膜的沉积，也可通过增加镀膜系统的个数实现基材上多层薄膜的沉积，降低了时间和人工成本，大大提高了长带材上多层膜的沉积效率。3、本专利技术卷绕镀膜机中设置的隔热板和冷却水装置能有效降低溶液槽内溶液的挥发速度，节约了成本；补液装置可在工作过程中对溶液进行补充，不会引起液面的波动，保证了成膜的均匀性；冷凝盘管深冷机构保证了上滚轮组的清洁，减小了成膜过程中的气体对基材表面薄膜的影响。4、本专利技术卷绕镀膜机结构紧凑简单，占据空间小，操作方便，尤其适用于长带材上多层薄膜的沉积，可实现大规模批量化生产。附图说明图1为本专利技术提供的卷绕镀膜机的卷绕装置的结构示意图；其中，(a)、(b)为不同视角下的卷绕装置的结构示意图，1为第一滑轮，2为第二滑轮，3为上滚轮组，4为下滚轮组；图2为本专利技术提供的卷绕镀膜机的卷绕装置的左视图；其中，1为第一滑轮，2为第二滑轮，3为上滚轮组，4为下滚轮组；图3为本专利技术提供的卷绕镀膜机的卷绕装置的右视图；其中，1为第一滑轮，2为第二滑轮，3为上滚轮组，4为下滚轮组；图4为实施例得到的薄膜截面的SEM图；图5为实施例得到的薄膜表面的SEM图；图6为实施例得到的薄膜的表面均方根粗糙度曲线。具体实施方式下面结合附图和实施例，详述本专利技术的技术方案。一种双面连续镀多层膜的金属有机沉积卷绕镀膜机，包括至少一个镀膜系统，每个镀膜系统包括卷绕装置、溶液槽、烧结炉、排气风机，所述溶液槽和烧结炉用于实现在基材上镀膜，所述排气风机用于及时将烧结炉内的气体排出，所述卷绕装置用于实现基材的放卷和收卷，其特征在于，所述卷绕装置包括用于换向的第一滑轮和第二滑轮，用于实现多次镀膜的上、下滚轮组，所述下滚轮组上的滚轮比上滚轮组上的滚轮多一个，下滚轮组完全浸泡于溶液槽内，上滚轮组与下滚轮组之间设置烧结炉；基材通过放卷盘进入镀膜系统，经第一滑轮换向后卷绕于下滚轮组中的一个滚轮上，依次通过溶液槽和烧结炉后完成一次成膜，然后经上滚轮换向后继续进入下滚轮组中的另一个滚轮上，开始第二次成膜，多次重复，直到下滚轮组的滚轮上全部卷绕基材后，完成薄膜的沉积，沉积的薄膜的层数等于下滚轮组上滚轮的个数，最后通过第二滑轮换向后将沉积有薄膜的基材送入下一个镀膜系统或者经收卷盘送出。本专利技术卷绕镀膜机实现了一次卷绕周期内基材双面多层膜的沉积，大大提高了卷绕镀膜机双面镀膜的效率。进一步地，所述上滚轮组、下滚轮组上的滚轮的大小尺寸均相同。进一步地，可通过步进电机控制卷盘的收放卷方向和速度，实现往复镀膜。进一步地，所述下滚轮组完全浸泡于溶液槽内，上滚轮组和下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双面连续镀多层膜的金属有机沉积卷绕镀膜机，包括至少一个镀膜系统，每个镀膜系统包括卷绕装置、溶液槽、烧结炉、排气风机，所述溶液槽和烧结炉用于实现在基材上镀膜，所述排气风机用于及时将烧结炉内的气体排出，所述卷绕装置用于实现基材的放卷和收卷，其特征在于，所述卷绕装置包括用于换向的第一滑轮和第二滑轮，用于实现多次镀膜的上、下滚轮组，所述下滚轮组上的滚轮比上滚轮组上的滚轮多一个，下滚轮组完全浸泡于溶液槽内，上滚轮组与下滚轮组之间设置烧结炉；基材通过放卷盘进入镀膜系统，经第一滑轮换向后卷绕于下滚轮组中的一个滚轮上，依次通过溶液槽和烧结炉后完成一次成膜，然后经上滚轮换向后继续进入下滚轮组中的另一个滚轮上，开始第二次成膜，多次重复，直到下滚轮组的滚轮上全部卷绕基材后，完成薄膜的沉积，最后通过第二滑轮将沉积有薄膜的基材送入下一个镀膜系统或者经收卷盘送出。

【技术特征摘要】
1.一种双面连续镀多层膜的金属有机沉积卷绕镀膜机，包括至少一个镀膜系统，每个镀膜系统包括卷绕装置、溶液槽、烧结炉、排气风机，所述溶液槽和烧结炉用于实现在基材上镀膜，所述排气风机用于及时将烧结炉内的气体排出，所述卷绕装置用于实现基材的放卷和收卷，其特征在于，所述卷绕装置包括用于换向的第一滑轮和第二滑轮，用于实现多次镀膜的上、下滚轮组，所述下滚轮组上的滚轮比上滚轮组上的滚轮多一个，下滚轮组完全浸泡于溶液槽内，上滚轮组与下滚轮组之间设置烧结炉；基材通过放卷盘进入镀膜系统，经第一滑轮换向后卷绕于下滚轮组中的一个滚轮上，依次通过溶液槽和烧结炉后完成一次成膜，然后经上滚轮换向后继续进入下滚轮组中的另一个滚轮上，开始第二次成膜，多次重复，直到下滚轮组的滚轮上全部卷绕基材后，完成薄膜的沉积，最后通过第二滑轮将沉积有薄膜的基材送入下一个镀膜系统或者经收卷盘送出。2.根据权利要求1所述的双面连续镀多层膜的金属有机沉积卷绕镀膜机，其特征在于，所述溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶伯万，陈果，赵睿鹏，张亚辉，薛炎，赵晓辉，熊杰，李言荣，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51