一种纳米颗粒空间原子层沉积连续包覆装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种纳米颗粒空间原子层沉积连续包覆装置，包括依次连接的第一、第二、第三及第四级管路单元；所述第一级管路单元用于提供第一前驱体(3)，并使第一前驱体(3)在纳米颗粒的表面完成吸附；所述第三级管路单元用于提供第二前驱体(6)，并使第二前驱体(6)与所述纳米颗粒表面的第一前驱体(3)发生反应，以在纳米颗粒表面生成单分子薄膜层；所述第二、第四级管路单元用于对所述纳米颗粒进行清洗，排出多余的第一前驱体(3)、第二前驱体(6)或反应产生的副产物。本发明专利技术还公开了一种纳米颗粒空间原子层沉积连续包覆方法。本发明专利技术的装置，提高沉积薄膜的包覆率和均匀性，提高粉体表面包覆的效率。

Device and method for continuous coating of nano particles in space atomic layer deposition

The invention discloses a nano particle space atomic layer deposition continuous cladding device includes first, second, third and four piping unit are connected sequentially; the first level pipeline unit for supplying a first precursor (3), and the first precursor (3) adsorption on the surface of nano particles; the the third stage pipeline unit for providing second precursor (6), and the second precursor (6) from the first precursor surface of the nanoparticles body (3) react to generate a single molecular film layer on the surface of nano particles; the second and fourth stage pipeline unit for cleaning of the nano from the first precursor particles, the excess body (3), second (6) precursor or by-products generated in the reaction. The invention also discloses a continuous coating method for nano particles in space atomic layer deposition. The device improves the coating rate and uniformity of the deposited film, and improves the efficiency of coating on the surface of the powder.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米颗粒空间原子层沉积连续包覆装置及方法
本专利技术属于原子层沉积
，具体地，涉及一种纳米颗粒空间原子层沉积连续包覆装置及方法。
技术介绍
粉体颗粒物质在微观层面具有一系列优异的化学和物理性质，但同时，也表现出容易团聚、被氧化和性质不稳定等缺点。通过给粉体颗粒表面包覆保护膜，可有效克服上述缺点，具有保护膜的粉体颗粒还可以作为新的性能优良的复合材料。目前粉体颗粒的包覆方法主要有固相法、液相法和气相法等，原子层沉积技术作为一种特殊的化学气相沉积技术，与其他沉积技术相比具有优良的均匀一致性和可控性。该技术是利用粉体表面的自限制特性的化学吸附反应，生长出一层非常均匀的纳米级厚度的薄膜，通过控制循环次数来精确控制包覆的厚度。常规的原子层沉积方法可以直接运用在基片表面，能够得到很好的包覆效果，但是，对于具有非常大的比表面积的纳米颗粒，利用常规原子层沉积方法进行包覆，存在颗粒团聚现象非常严重的问题，直接损害了颗粒表面的包覆率和均匀性，限制了纳米颗粒在工业上的进一步利用。文献"continuousproductionofnanostructuredparticlesusingspatial本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米颗粒空间原子层沉积连续包覆装置，其特征在于，包括依次连接的第一、第二、第三及第四级管路单元；其中，所述第一级管路单元为吸附单元，用于提供第一前驱体(3)，并使第一前驱体(3)在纳米颗粒的表面完成吸附；所述第三级管路单元为反应单元，用于提供第二前驱体(6)，并使第二前驱体(6)与所述纳米颗粒表面的第一前驱体(3)发生反应，以在纳米颗粒表面生成单分子薄膜层；所述第二、第四级管路单元为清洗单元，用于对所述纳米颗粒进行清洗，排出多余的第一前驱体(3)、第二前驱体(6)或反应产生的副产物；通过所述第一、第二、第三及第四级管路单元的相互配合，可实现所述纳米颗粒的清洗及表面原子层沉积，使纳米颗粒连续...

【技术特征摘要】
1.一种纳米颗粒空间原子层沉积连续包覆装置，其特征在于，包括依次连接的第一、第二、第三及第四级管路单元；其中，所述第一级管路单元为吸附单元，用于提供第一前驱体(3)，并使第一前驱体(3)在纳米颗粒的表面完成吸附；所述第三级管路单元为反应单元，用于提供第二前驱体(6)，并使第二前驱体(6)与所述纳米颗粒表面的第一前驱体(3)发生反应，以在纳米颗粒表面生成单分子薄膜层；所述第二、第四级管路单元为清洗单元，用于对所述纳米颗粒进行清洗，排出多余的第一前驱体(3)、第二前驱体(6)或反应产生的副产物；通过所述第一、第二、第三及第四级管路单元的相互配合，可实现所述纳米颗粒的清洗及表面原子层沉积，使纳米颗粒连续通过多级管道完成原子层沉积反应的多个过程，从而实现所述纳米颗粒的均匀和快速包覆。2.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒空间原子层沉积连续包覆装置，其特征在于，所述第一级管路单元包括驱动气源、管路(4)、粉体补给装置(2)、第一前驱体(3)以及清洗腔室(5)，所述驱动气源设于所述管路(4)的一端，用于为所述第一级管路单元提供充足的驱动气体，所述粉体补给装置(2)和第一前驱体(3)间隔一定距离设于所述管路(4)的两侧，所述粉体补给装置(2)用于控制所述纳米颗粒进入管路(4)中，所述第一前驱体(3)用于为第一级管路单元提供前驱体，所述清洗腔室(5)一端与所述管路(4)一端连接，另一端与所述第二级管路单元连接。3.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒空间原子层沉积连续包覆装置，其特征在于，所述第三级管路单元包括驱动气体、管路(4)、第二前驱体(6)以及清洗腔室(5)，所述驱动气源设于所述管路(4)的一端，用于为所述第三级管路单元提供充足的驱动气体，所述第二前驱体(6)设于管路(4)上，用于为第三级管路单元提供前驱体，所述清洗腔室(5)一端与所述管路(4)一端连接，另一端与所述第四级管路单元连接。4.根据权利要求1或2所述的一种纳米颗粒空间原子层沉积连续包覆装置，其特征在于，所述第二级管路单元和第四级管路单元结构相同，用于清洗所述纳米颗粒，并隔离第一、第三级管路单元，避免不同前驱体的交叉污染，包括驱动气源、管路(4)和清洗腔室(5)，所述驱动气源和清洗腔室(5)分别设于所述管路(4)的两端。5.根据权利要求2或3所述的一种纳米颗粒空间原子层沉积连续包覆装置，其特征在于，所述驱动气源为氮气源(1)。6.根据权利要求2-4中任一项所述的一种纳米颗粒空间原子层沉积连续包覆装置，其特征在于，所述管路(4)为细长体不锈钢管。7.根据权利要求2-4中任一项所述的一种纳米颗粒空间原子层沉积连续包覆装置，其特征在于，所述清洗腔室(5)的周围设有过滤网，其网格的大小为2000～3000目。8.根据权利要求1-4中任一项所述的一种纳米颗粒空间原子层沉积连续包覆装置，其特征在于，所述第一、第二、第三及第四级管路单元通过标准管道接口连接，用于保证气路的密封性。9.根据权利要求1-4中任一项所述的一种纳米颗粒空间原子层沉积连续包覆装置，其特征在于，所述驱动气源与管路(4)、粉体补给装置(2)与管路(4)、第一、第二前驱体与管路(4)之间均设有阀门，所述阀门与电磁阀连接，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈蓉，巴伟明，曲锴，李云，曹坤，但威，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42