[實用新型]一種蜂窩狀載體表面原子層涂層裝置

有效

• 申請號: 201721904279.1
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN207685343U
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 張躍飛;程曉鵬;桑利軍;唐亮
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/505
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

本實用新型公開一種蜂窩狀載體表面原子層涂層裝置，包括載氣系統、前驅體系統、反應系統和控制系統；所述反應系統通過管路分別與載氣系統和前驅體系統連接，所述反應系統上設置有進樣倉，所述管路上設置有閥門；所述載氣系統用于填充惰性氣體，所述控制系統控制所述載氣系統、前驅體系統和反應系統的開閉。本實用新型提供的蜂窩狀載體表面原子層涂層裝置，使得到的涂層的均勻性、階梯覆蓋率以及厚度控制等方面都具有明顯的改善。

技術領域

本實用新型涉及蜂窩狀載體的表面處理技術領域，特別是涉及一種蜂窩狀載體表面原子層涂層裝置。

背景技術

蜂窩狀載體與傳統載體相比延展性能和機械性能好，應用廣泛，蜂窩狀載體在使用時一般需要在表面涂覆涂層，工業生產中對蜂窩狀載體進行涂層的制備方法主要有物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、溶膠-凝膠(sol-gel)、原子層沉積(ALD)。其中，原子層沉積技術作為一種特殊的化學氣相沉積技術，制備的涂層相比于其他方法具有多種優點。首先原子層沉積能夠制備的物質種類涵蓋了大部分元素的單質或氧化物，適用的物質范圍廣泛。同時最主要的在于原子層沉積是一種基于自限制性特點的氣相制備方法，使其能夠在具有復雜表面和高深寬比載體上制備均勻且保型性良好的薄膜或納米顆粒。在過去幾年中，利用原子層沉積制備涂層研究逐步增多，包括從理論到實驗上研究原子層沉積過程中前驅體的表面化學反應，利用原子層沉積方法制備單分散金屬納米顆粒，金屬－金屬合金或核殼結構納米顆粒及氧化物包覆型功能催化劑等方面。

然而，上述蜂窩狀載體涂層技術加工工藝復雜，生產成本高，載體與涂層之間結合強度差，涂層容易脫落和破裂，涂層不均勻、涂層厚度不易控制，嚴重制約了蜂窩狀載體的推廣應用。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種蜂窩狀載體表面原子層涂層裝置，以解決上述現有技術存在的問題，使得到的涂層的均勻性、階梯覆蓋率以及厚度控制等方面都具有明顯的改善。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：

本實用新型提供一種蜂窩狀載體表面原子層涂層裝置，包括載氣系統、前驅體系統、反應系統和控制系統；所述反應系統通過管路分別與載氣系統和前驅體系統連接，所述反應系統上設置有進樣倉，所述管路上設置有閥門；所述載氣系統用于填充惰性氣體，所述控制系統控制所述載氣系統、前驅體系統和反應系統的開閉。

可選的，所述反應系統包括真空反應腔，所述真空反應腔通過管路分別與載氣系統和前驅體系統連接，所述進樣倉設置于所述真空反應腔上；所述真空反應腔外設置有加熱爐，所述真空反應腔連接有真空泵，所述真空反應腔側壁上開設有放氣口，所述放氣口處安裝有手動放氣閥。

可選的，所述載氣系統與所述真空反應腔之間的管路上安裝有質量流量控制器，所述質量流量控制器與所述控制系統通過管路連接；所述前驅體系統與所述真空反應腔的連接端位于所述質量流量控制器與所述真空反應腔之間的管路上；所述質量流量控制器、前驅體系統和真空反應腔連接交匯處設置有三通氣動閥。

可選的，所述前驅體系統包括前驅體源瓶，所述質量流量控制器與所述前驅體源瓶通過管路連接；所述前驅體源瓶、質量流量控制器和真空反應腔通過三通氣動閥連接。

可選的，所述前驅體源瓶包括并列設置且分別通過管路與所述真空反應腔連接的第一前驅體源瓶、第二前驅體源瓶、第三前驅體源瓶和第四前驅體源瓶，所述第一前驅體源瓶、第二前驅體源瓶、第三前驅體源瓶和第四前驅體源瓶開口處分別設置有源瓶手動閥。

可選的，所述質量流量控制器包括并列設置且分別與所述第一前驅體源瓶、第二前驅體源瓶、第三前驅體源瓶和第四前驅體源瓶相對應的第一質量流量控制器、第二質量流量控制器、第三質量流量控制器和第四質量流量控制器；所述第一質量流量控制器、第二質量流量控制器、第三質量流量控制器和第四質量流量控制器分別通過管路與所述真空反應腔連接。