一种包覆有机膜层的方法和包覆系统技术方案

本发明专利技术涉及包覆材料改性技术领域，尤其涉及一种包覆有机膜层的方法和包覆系统。该方法包括以下步骤：对有机包覆材料加热生成有机包覆蒸气，使气体携带有机包覆蒸气进入包覆空间，对包覆空间内的材料进行包覆；所述包覆空间内的材料为工件、微米颗粒或纳米颗粒。一种包覆系统，上述的包覆有机膜层的方法使用该包覆系统；该包覆装置系统包括：气源装置、发生装置和包覆装置。本发明专利技术的方法中以气体携带被加热形成的有机材料蒸气对材料进行包覆，工艺简单、易操作，对包覆设备操作和要求低。该包覆系统的设备结构简单易操作，设备成本低。设备成本低。设备成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种包覆有机膜层的方法和包覆系统


[0001]本专利技术涉及包覆材料改性
，尤其涉及一种包覆有机膜层的方法和包覆系统。

技术介绍

[0002]在工件或微纳颗粒表面包覆有机物可显著改善材料的性能，与包覆之前相比，包覆后材料的耐酸碱、稳定性等都会得到大幅度加强。目前，在材料表面包覆有机物已经被应用于多个领域，如对电极材料表面包覆有机物不仅可以改善材料的导电性，同时也能可以为材料提供稳定的化学和电化学反应界面。对储氢材料进行包覆可减轻一部分材料的易粉化、电化学容量衰减快等缺陷。
[0003]常用的对工件或微纳颗粒表面进行包覆的方法主要包括有磁控溅射法、脉冲激光沉积法和喷雾热解法。溅射包覆是采用具有一定能量的粒子轰击靶材表面，是靶材表面的粒子被轰击出去，在基片上沉积形成包覆的过程，该种方法的靶材种类众多，但该种方法制备条件要求苛刻，工艺较为复杂。脉冲激光包覆是利用大功率的脉冲激光打到靶材上，使靶材表面的物质变为等离子体，在基片上沉积形成包覆，采用该种方法进行包覆可以对包覆的成分进行精确的控制，靶材种类也较多，但设备成本过于高昂，工艺也较为复杂。喷雾热解法是将特定成分和浓度的前驱体溶液通过喷雾装置雾化成气溶胶，在外界气源的携带下到达加热了的衬底表面，采用喷雾热解法虽然工艺成熟稳定，但是对设备的操作和要求较高。另外，现有技术中对工件表面进行包覆的方法还有蒸气镀膜法，蒸气镀膜法是在真空环境下使镀膜蒸气沉积在工件的表面，需采用真空机保持镀膜空间内有固定的真空度，对设备要求高。
[0004]有鉴于此，有必要提供一种在工件或微纳颗粒表面包覆有机物的简单工艺和简单设备。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种包覆有机膜层的方法，以气体携带被加热形成的有机材料蒸气对材料进行包覆，工艺简单、易操作，对包覆设备操作和要求低。
[0006]本专利技术的目的在于提出一种包覆系统，设备结构简单易操作，设备成本低。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种包覆有机膜层的方法，包括以下步骤：
[0009]对有机包覆材料加热生成有机包覆蒸气，使气体携带有机包覆蒸气进入包覆空间，对包覆空间内的材料进行包覆；
[0010]所述包覆空间内的材料为工件、微米颗粒或纳米颗粒。
[0011]进一步的，所述有机包覆材料为聚乙烯吡咯烷酮、乳酸、咪唑、2
‑
苯基咪唑、苯并咪唑、2
‑
甲基咪唑、苯并三氮唑、十六烷基三甲基溴化铵、油酸、油胺、柠檬酸、十二烯基丁二酸、阿拉伯树胶、聚丙烯酸铵、硬脂酸、羟丙基甲基纤维素、海藻酸钠和聚乙二醇中的一种或
几种。
[0012]进一步的，所述气体为惰性气体；
[0013]或者所述气体为惰性气体和还原气体的混合物，所述惰性气体和还原气体的混合体积比为(80
‑
98):(2
‑
20)，所述还原气体为氢气、甲醛或一氧化碳。
[0014]进一步的，所述包覆空间位于微纳颗粒制备装置，所述微纳颗粒制备装置为火花放电制备纳米金属颗粒装置或直流电弧等离子体法制备纳米金属颗粒装置。
[0015]进一步的，包覆有机膜层的方法，包括以下步骤：
[0016](1)对有机包覆材料加热生成有机包覆蒸气；
[0017](2)惰性气体和还原气体的混合气体携带有机包覆蒸气进入火花放电制备纳米金属颗粒装置内；
[0018](3)在火花放电制备纳米金属颗粒装置中，电火花放电使靶材生成纳米颗粒，有机包覆蒸气包裹于纳米颗粒，形成包覆的纳米颗粒；
[0019](4)收集包覆的纳米颗粒。
[0020]进一步的，所述步骤(2)中，惰性气体和还原气体的混合体积比为95:5。
[0021]进一步的，包覆有机膜层的方法，包括以下步骤：
[0022](1)对有机包覆材料加热生成有机包覆蒸气；
[0023](2)惰性气体携带有机包覆蒸气进入直流电弧等离子体法制备纳米金属颗粒装置内；
[0024](3)在直流电弧等离子体法制备纳米金属颗粒装置中，利用金属源生成纳米金属粒子，有机包覆蒸气包裹于纳米颗粒，形成包覆的纳米颗粒；
[0025](4)在直流电弧等离子体法制备纳米金属颗粒装置中放置工件，包覆的纳米颗粒沉积在工件表面形成纳米涂层。
[0026]进一步的，所述包覆空间位于包覆容器内；将所述工件、微米颗粒或纳米颗粒放置在包覆容器内，气体携带有机包覆蒸气进入包覆容器内，对所述包覆容器内的材料进行包覆。
[0027]一种包覆系统，上述的包覆有机膜层的方法使用该包覆系统；该包覆装置系统包括：气源装置、发生装置和包覆装置；
[0028]所述发生装置包括发生容器和加热器，所述加热器用于对发生容器加热，所述发生容器用于容纳有机包覆材料；
[0029]所述气源装置用于装载气体，所述气源装置连接有出气管，所述出气管伸入所述发生容器内，且所述出气管的尾端位于所述发生容器的下部；
[0030]所述包覆装置用于容纳工件、微米颗粒或纳米颗粒，或者，所述包覆装置用于制备微米颗粒或纳米颗粒；所述包覆装置内具有包覆空间，所述发生容器与所述包覆空间相连通。
[0031]进一步的，所述加热器为水浴加热器或油浴加热器。
[0032]本专利技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0033]与现有技术中的包覆方法相比，本专利技术的方法操作过程简单方便，包覆有机材料的效率高，且适用范围较广。本专利技术的方法中仅需气体存储装置、有机材料蒸发装置以及包覆空间即可实现对工件或者微纳颗粒的包覆，设备简单且操作连续稳定。本专利技术的方法中，
使气体携带有机蒸气直接进入微米颗粒或纳米颗粒的制备装置中，制备而得的微纳颗粒即时进行包裹，得到被包裹的颗粒。将颗粒的制备步骤和包裹步骤同时进行，在很大程度上简化了工艺，提高改性颗粒的生产效率。
[0034]本专利技术的包覆系统的结构极为简单、适用于上述操作简单的包覆有机膜层的方法。采用该包覆系统进行上述的包覆有机膜层的方法时，仅需控制气源装置的气体流速以及控制发生装置的加热温度即可，操作非常简单，对设备的精密程度要求低。
附图说明
[0035]图1是本专利技术实施例1和5的包覆系统的结构示意图；
[0036]图2是本专利技术实施例2的包覆系统的结构示意图；
[0037]图3是本专利技术实施例3的包覆系统的结构示意图；
[0038]图4是本专利技术实施例4的包覆系统的结构示意图；
[0039]其中，工件01、纳米颗粒02、有机包覆材料03、气源装置1、出气管11、发生装置2、发生容器21、加热器22、包覆装置3。
具体实施方式
[0040]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包覆有机膜层的方法，其特征在于，包括以下步骤：对有机包覆材料加热生成有机包覆蒸气，使气体携带有机包覆蒸气进入包覆空间，对包覆空间内的材料进行包覆；所述包覆空间内的材料为工件、微米颗粒或纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的包覆有机膜层的方法，其特征在于，所述有机包覆材料为聚乙烯吡咯烷酮、乳酸、咪唑、2
‑
苯基咪唑、苯并咪唑、2
‑
甲基咪唑、苯并三氮唑、十六烷基三甲基溴化铵、油酸、油胺、柠檬酸、十二烯基丁二酸、阿拉伯树胶、聚丙烯酸铵、硬脂酸、羟丙基甲基纤维素、海藻酸钠和聚乙二醇中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的包覆有机膜层的方法，其特征在于，所述气体为惰性气体；或者所述气体为惰性气体和还原气体的混合物，所述惰性气体和还原气体的混合体积比为(80
‑
98):(2
‑
20)，所述还原气体为氢气、甲醛或一氧化碳。4.根据权利要求1所述的包覆有机膜层的方法，其特征在于，所述包覆空间位于微纳颗粒制备装置，所述微纳颗粒制备装置为火花放电制备纳米金属颗粒装置或直流电弧等离子体法制备纳米金属颗粒装置。5.根据权利要求4所述的包覆有机膜层的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对有机包覆材料加热生成有机包覆蒸气；(2)惰性气体和还原气体的混合气体携带有机包覆蒸气进入火花放电制备纳米金属颗粒装置内；(3)在火花放电制备纳米金属颗粒装置中，电火花放电使靶材生成纳米颗粒，有机包覆蒸气包裹于纳米颗粒，形成包覆的纳米颗粒；(4)收集包覆的纳米颗粒。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昱，杨凯，彭琳峰，杨冠南，黄光汉，崔成强，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：