[發明專利]一種納米光電材料制備方法

在審

• 申請號: 201710971128.6
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107699858A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 方澤波;潘小杰
• 申請（專利權）人: 蘇州貝龍光電科技有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/16;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光電材料技術領域，具體為一種納米光電材料制備方法。

背景技術

光電材料是指用于制造各種光電設備（主要包括各種主、被動光電傳感器光信息處理和存儲裝置及光通信等）的材料，主要包括紅外材料、激光材料、光纖材料、非線性光學材料等。下面主要介紹一下紅外材料、激光材料及其在軍事領域的應用。

目前在納米光電材料的制備過程中所得的納米光電材料金屬熔點大多數都是比較集中在某個熔點左右，大多數不能使用同一設備制備出多種熔點不一的納米金屬材料，且每次制備的量較少，制備成本較高，所以需要一種納米光電材料制備方法。

發明內容

（一）解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種納米光電材料制備方法，解決了制備處出納米金屬材料熔點較為集中和制備量較少的問題。

（二）技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種納米光電材料制備方法，包括以下步驟：

S1、制備材料的準備，加熱箱、真空泵、氣泵、陽極金屬板、陰極金屬板、電源和惰性氣體等。

S2、真空加熱，將陽極金屬板和陰極金屬板放入加熱箱內，使用真空泵抽出加熱箱內的空氣，形成真空加熱箱。

S3、充氣，在步驟S2中將加熱箱內的氣體抽出形成真空后，將加熱箱的內部利用氣泵充入惰性氣體，密封。

S4、通電，通過電源使得陽極金屬板和陰極金屬板通電，得出超微粒子，陽極金屬板和陰極金屬板通電反應原理如圖1所示。

S5、收集納米光電材料，斷開電源，停止加熱，對真空加熱箱泄壓，使用刮板將陰極金屬板內的超微粒子，得出成品。

優選的，所述步驟S1中的加熱箱包括觀察口、壓力表、泄壓閥和加熱裝置，所述步驟S1中的加熱裝置采用電阻加熱裝置。

優選的，所述步驟S2中加熱箱加熱溫度為八十攝氏度至一百攝氏度之間。

優選的，所述步驟S3中的陽極金屬板和陰極金屬板以加熱箱的中心線為對稱線呈對稱分布，所述步驟S3中的惰性氣體包括氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣和氡氣等，所述步驟S3中使用的惰性氣體為氬氣，所述步驟S3中的氬氣氣壓為40～250Pa。

優選的，所述步驟S4中的通電電壓為0.3-1.5KV，所述步驟S4中得出的超微粒子固體顆粒比表面積與其粒徑的關系可由下式表示：Sw=K/ρD；

式中 Sw———粒子的比表面積；

K———形狀因子(球形和立方體粒子的K 為6)；

ρ———粒子的理論密度；

D———粒子的平均直徑；

另外能級間距與金屬顆粒直徑之間的關系如公式：δ=EF/3N；

式中δ———能級間距；

EF———費米能級；

N———總電子數；

同時隨著靶材的表面積越大，原子的蒸發速率越大，所得出的超微粒子的獲得量越多。

（三）有益效果

本發明提供了一種納米光電材料制備方法，具備以下有益效果：

（1）、該納米光電材料制備方法，通過設置電源使得陽極金屬板和陰極金屬板通電，得出超微粒子，步驟S3中的陽極金屬板和陰極金屬板以加熱箱的中心線為對稱線呈對稱分布，步驟S3中的惰性氣體包括氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣和氡氣等，步驟S3中使用的惰性氣體為氬氣，步驟S3中的氬氣氣壓為40～250Pa，達到了蒸發出來形成超微粒子的效果，由于兩電極間的輝光放電使氬離子形成，在電場的作用下氬離子沖擊陰極靶材表面,使靶材原子從其表面蒸發出來形成超微粒子，適用面較廣，可制備低熔點和高熔點納米金屬，從而有效的解決了制備處出納米金屬材料熔點較為集中和制備量較少的問題。

（2）、該納米光電材料制備方法，通過設置陽極金屬板和陰極金屬板通電反應原理如圖1所示，步驟S4中的通電電壓為0.3-1.5KV，達到了通過控制兩電極間的電壓、電流和氣體壓力，能夠達到控制超微粒子的獲得量，在電場的作用下氬離子沖擊陰極靶材表面,使靶材原子從其表面蒸發出來形成超微粒子，并在附著面上沉積下來，粒子的大小及尺寸分布主要取決于兩電極間的電壓、電流和氣體壓力，靶材的表面積越大，原子的蒸發速率越大，超微粒子的獲得量越多，從而有效的解決了制備處出納米金屬材料熔點較為集中和制備量較少的問題。

（3）、該納米光電材料制備方法，通過設置步驟S4中得出的超微粒子固體顆粒比表面積與其粒徑的關系可由下式表示：Sw=K/ρD；

式中 Sw———粒子的比表面積；