[發明專利]表面處理裝置和方法

無效

• 申請號: 201180046579.X
• 申請日: 2011-10-20
• 公開（公告）號: CN103124597A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 安西·霍維寧
• 申請（專利權）人: 倍耐克有限公司
• 主分類號: B05B15/04
• 分類號: B05B15/04;B05B7/14;B05D1/10;C23C24/04
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 郝文博

技術領域

本發明涉及一種表面處理裝置，并且涉及一種根據獨立權利要求項的前序部分的表面處理方法。

發明背景

表面處理在本文中是指分層工藝，其中基底的表面層通過允許顆粒在基底基質中擴散進行改性，或其中將顆粒沉積在表面上使得在基底上產生涂層。用于這種表面處理的顆粒通常非常小，粒度分布的范圍為10至100nm。這種粒度的顆粒通常稱為納米顆粒。納米顆粒在顆粒合成工藝中產生，其中前體化學品暴露于熱反應器。在熱反應器的酷熱中，它們（化學品）經歷致使所需顆粒的合成的特定熱化學和物理反應。

在工業應用中，顆粒合成工藝通常涉及源元件和熱反應器，其中源元件將噴嘴應用于噴射表面處理顆粒的前體物質的組合，而熱反應器用于將前體物質的組合轉化為定向的顆粒流。通常，熱反應器為紊流氫氧火焰，一個或多個噴嘴的噴嘴出口通道將材料輸送到該火焰中，材料可以是混合在一起的，或分別通過單獨的出口來輸送。

傳統上，表面處理實施方式嚴格地專注于直接影響區域，其中納米顆粒流針對被處理表面被直線地定向。直接影響區域外部的顆粒流效果已被視為殘留物，并且已應用各種措施以從工業表面處理工藝中有效地消除這些效果。然而，這種傳統方法是非常低效的，因為相當數量的顆粒實際上最終并不在被處理表面中，而是隨著載氣從工藝環境中被移除。這表明低產率，并且需要用于清理受污染的工藝環境的附加工作量。

發明概要

因此，本發明的目標是提供一種方法和一種用于實現該方法的器械，以克服或至少減輕一個或多個上述問題。本發明的目標通過表面處理裝置和表面處理方法（其特征在獨立權利要求項中說明）來實現。本發明的優選實施方案在從屬權利要求項中公開。

本發明基于在表面處理程序中包括流控制工具和偏轉工具，其中流控制工具將顆粒流定向成從直接影響點沿著被處理表面可控地前進，而偏轉工具在預定距離之后將顆粒流從平面物體的表面偏轉。

本發明的一個優點是，被處理表面對顆粒流的暴露增加，并且發生所需表面處理工藝的可能性增加。所選前體組分的產率提高，并且更少的前體物質留下以待從工藝環境中被清理。

附圖簡述

在下文中，實施方案將參照附圖進行更詳細地描述，其中

圖1示出了表面處理裝置的一個實施方案的源元件；

圖2示出了表面處理裝置的一個實施方案；

圖3示出了表面處理裝置的流控制工具的另一個實施方案；

圖4示出了表面處理裝置的偏轉工具的另一個實施方案；

圖5示出了表面處理方法的一個實施方案。

具體實施方式

下述實施方案是示例性的。盡管說明書可能指示“一個”、“一種”或“一些”實施方案，但是這并非必然地意味著每個這樣的指示是針對相同的實施方案，或特征僅適用于單個實施方案。不同實施方案的單個特征也可組合以提供其它實施方案。

在下文中，本發明的特征將通過裝置架構的簡單實施例進行描述，在該架構中可實現本發明的各種實施方案。僅詳細地描述了與示出實施方案相關的元件。表面處理方法和裝置的各種實施方案包括本領域的技術人員通常已知的元件，并且這些元件在本文中可能并未進行具體地描述。表面處理裝置的配置可能在操作的情況（其中界定的裝置元件相互地調整以提供界定的流動條件）下進行描述。系統元件的此類調整根據說明是顯而易見的，并且本領域的技術人員通過簡單的測試和試驗可做出此類調整。

表面處理裝置在本文中是指一種器械，該器械產生納米顆粒并將其定向至待處理的表面。根據本發明的一個實施方案，表面處理裝置包括源元件100和熱反應器，源元件100包括用于噴射表面處理顆粒的前體物質的組合的噴嘴，而熱反應器用于將前體物質的組合轉化為顆粒流。噴嘴在本文中表示一種元件，該元件產生前體物質的定向流并將其引導進入熱反應器。熱反應器在本文中表示一種元件，該元件提供熱的局部分布，使得橫越分布位置的物體相應地暴露于熱。

在下文中，將應用至少一種液體前體物質的實施方案用作實施例。然而，在不脫離保護范圍的情況下，前體物質可以液體、蒸汽或氣體形式進行噴射。在使用一種或多種液體前體時，噴嘴可有利地輸出作為微滴射流的預混合的液體混合物，并且將該微滴射流暴露于熱反應器，該熱反應器將微滴射流轉化為納米顆粒的定向流。圖1示出了一個實施方案，其中熱反應器作為氫氧火焰來實施，然而，在不脫離保護范圍的情況下，也可應用其它形式的熱反應器布置。例如，熱反應器可利用一高功率激光束或一組高功率激光束來實施。