[發(fā)明專利]一種用光催化納米活性水制備納米結(jié)構(gòu)的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810050599.4
• 申請(qǐng)日: 2008-04-15
• 公開（公告）號(hào): CN101357748A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張金龍;劉麗紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張金龍
• 主分類號(hào): B82B3/00
• 分類號(hào): B82B3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

涉及納米結(jié)構(gòu)的制備。

技術(shù)背景

目前，納米線、納米膜、納米器件的制備還比較困難，有的還在基礎(chǔ)研究階段，有的是在實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品階段，不能進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)。例如：?jiǎn)尉а趸杓{米線的制備，用高溫化學(xué)蒸氣沉降法，高溫在1000℃以上；碳助生長(zhǎng)法，也需要很高的溫度；溶膠與凝膠法需要硅源和模板劑的作用，生長(zhǎng)氧化硅納米線，經(jīng)過焙燒或化學(xué)腐蝕去除模板劑，最終得到納米線，需要焙燒和模板劑，污染環(huán)境；激光消融法等都需要高溫；一種用乙二胺作為反應(yīng)溶液水熱氣相用硝酸鐵作為負(fù)載的氧化硅的合成方法，經(jīng)過離心、晾干、焙燒、水熱處理、去負(fù)載、清洗等一系列工藝和中溫焙燒等。例如：在國(guó)際上先進(jìn)的納米光電子器件制備系統(tǒng)，德國(guó)Leybold電子束蒸發(fā)的薄膜制備系統(tǒng)，多槍電子束蒸發(fā)系統(tǒng)、納米材料生長(zhǎng)設(shè)備等，納米材料生長(zhǎng)范圍在200mm晶圓范圍內(nèi)，提供薄膜沉積環(huán)境，涉及到電漿源的產(chǎn)生系統(tǒng)，沉積室的進(jìn)氣/抽氣動(dòng)力學(xué)形成均勻流場(chǎng)分布，大面積的納米薄膜的銜接的問題都存在著缺陷。不可能制備出大面積均勻的納米薄膜。設(shè)備昂貴，耗電高。

這些納米結(jié)構(gòu)存在的問題是納米膜均勻度差，一次完成面積小存在結(jié)合點(diǎn)的不均勻，很難完成納米復(fù)合材料納米結(jié)構(gòu)，特別是大面積的納米復(fù)合材的納米結(jié)構(gòu)，由于在高溫、電子束條件等下，所形成的納米結(jié)構(gòu)粒徑粗大，其光學(xué)特性、耐高溫特性、機(jī)械特性、導(dǎo)磁特性、電學(xué)特性、物理特性、化學(xué)特性等得不到充分發(fā)揮，納米沉積層的結(jié)合強(qiáng)度差，影響其應(yīng)用特別是影響在軍事上的應(yīng)用效果。

總之，納米結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方法有熱氣相沉積法、化學(xué)氣相沉積法、熔膠凝膠法等，生長(zhǎng)機(jī)理包括氣-液-固的生長(zhǎng)機(jī)理等。但是，這些制備方法往往需要高溫、高真空、模板、復(fù)雜的設(shè)備或者需要一些有毒的氣體保護(hù)，成本高，難以工業(yè)化生產(chǎn)。

特別是在軍事隱身納米材料還停留在納米涂料的應(yīng)用。納米涂料的光學(xué)特性還沒有完全發(fā)揮納米材料的光學(xué)特性，涂層結(jié)合強(qiáng)度差等因?yàn)椋豢赡苤瞥扇{米材料敷著于載體上。

在機(jī)械零部件涂層加工或維修中，常常使用噴涂，刷鍍、電鍍等，由于添加的沉積層的金屬粒徑粗大，機(jī)械性能差，如：韌性差，抗疲勞性差，層間接合力差，結(jié)合層剝離，致使該工藝的應(yīng)用受到極大的限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種用光催化納米活性水生產(chǎn)納米結(jié)構(gòu)的方法，解決上述問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：將待加工的固體物質(zhì)和納米材料浸入光催化納米活性水中，在紫外線照射的條件下，納米材料沉積在固體物質(zhì)上生成納米結(jié)構(gòu)。

1、一種用光催化納米活性水的納米結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方法，其特征是：將待加工的固體物質(zhì)和納米材料放入光催化納米活性水中，在紫外線照射的條件下，納米材料沉積在固體物質(zhì)上生成納米結(jié)構(gòu)。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的待加工的固體物質(zhì)，其特征是：待加工的產(chǎn)品或工件。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米材料，其特征是：納米材料是納米粉體、膏體或液體。

4、一種用光催化納米活性水的納米結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方法的用途，其特征是：用于固體物質(zhì)表面沉積層前的清洗。

5、一種用光催化納米活性水的納米結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方法的用途，其特征是：納米結(jié)構(gòu)用于固體物質(zhì)的表面層。

6、一種用光催化納米活性水的納米結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方法的用途，其特征是：納米結(jié)構(gòu)用于過渡層。

7、一種用光催化納米活性水的納米結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方法的用途，其特征是：納米結(jié)構(gòu)用于器件的電路的連接。

8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米結(jié)構(gòu)，其特征是：納米結(jié)構(gòu)是納米一維結(jié)構(gòu)。

9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米結(jié)構(gòu)，其特征是：納米結(jié)構(gòu)是納米二維結(jié)構(gòu)。

10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米結(jié)構(gòu)，其特征是：納米結(jié)構(gòu)是納米三維結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的納米材料可以用納米金屬材料、納米非金屬材料、納米復(fù)合材料、納米半導(dǎo)體材料等各種納米材料。

如果將固體物質(zhì)換成產(chǎn)模板，納米原子將沉積在其表面上，去掉模板，從而，得到各種納米結(jié)構(gòu)。

紫外線可以用太陽光的紫外線，也可以用紫外線燈等光源。

納米結(jié)構(gòu)沉積加工時(shí)，可以使用常溫或高一點(diǎn)溫度。

納米一維結(jié)構(gòu)包括納米線、納米棒、納米碳管。納米二維結(jié)構(gòu)包括納米膜、納米原子沉積膜或產(chǎn)品和工件的沉積膜，例如，納米玻璃、納米陶瓷、納米紡織纖維、納米塑料沉積膜、機(jī)械工件的沉積膜等。納米三維結(jié)構(gòu)包括納米機(jī)械部件、納米機(jī)械人部件等。