[發明專利]一種納米顆粒氣溶膠噴印方法及裝置

有效

• 申請號: 202110277536.8
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113199776B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 舒霞云;常雪峰;劉波;王策;張曉城
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: B29C69/02
• 分類號: B29C69/02;B29C64/20;B29C64/209;B29C64/106;B29C67/04;B29C64/314;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/10;B29L31/34
• 代理公司: 泉州市潭思專利代理事務所(普通合伙) 35221
• 代理人: 麻艷

1.一種納米顆粒氣溶膠噴印方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一，將振動臺作用于裝有固相納米材料的粉末氣溶膠發生器，發生振動的固相納米材料與通入粉末氣溶膠發生器的氣流相互作用形成向上流動的氣溶膠；

步驟二，對氣溶膠中的固相納米材料進行分選得到大小一致的小粒徑固相納米材料氣溶膠；

步驟三，利用文丘里管將小粒徑固相納米材料氣溶膠送入氣溶膠噴頭，所述步驟三中小粒徑固相納米材料氣溶膠與異于小粒徑固相納米材料氣溶膠進入方向的高速氣流相互作用，得到更穩定的小粒徑固相納米材料氣溶膠，所述文丘里管的頸段水平設置且下端開設有進膠口，所述文丘里管的進氣口和出口端水平排布，所述進氣口與所述出口端之間為內徑逐漸縮小后又逐漸擴大的所述頸段，所述頸段內徑最小處向下開口并延伸形成進膠管道，所述高速氣流水平進入所述文丘里管，并使所述進膠口下方的小粒徑固相納米材料氣溶膠向上進入文丘里管與所述高速氣流相互作用；

步驟四，在氣溶膠噴頭內向小粒徑固相納米材料氣溶膠周圍通入聚焦鞘氣，使小粒徑固相納米材料氣溶膠收縮形成致密氣溶膠束；

步驟五，在噴嘴向致密氣溶膠束周圍通入保護鞘氣，抑制致密氣溶膠束離開噴嘴后的發散；

步驟六，氣溶膠噴頭向襯底噴射致密氣溶膠束的同時對襯底進行預熱，提高固相納米材料與襯底之間的粘結強度。

2.根據權利要求1所述的一種納米顆粒氣溶膠噴印方法，其特征在于：所述步驟六中采用激光對襯底進行預熱并提高固相納米材料與襯底之間的粘結強度。

3.根據權利要求1所述的一種納米顆粒氣溶膠噴印方法，其特征在于：所述步驟二中，利用固相納米材料的重力，對不同大小的固相納米材料進行分選，高度較低的大粒徑固相納米材料將沉降回收，小粒徑固相納米材料高于用于分選固相納米材料的擋板而飄入安裝有文丘里管的空間。

4.根據權利要求1所述的一種納米顆粒氣溶膠噴印方法，其特征在于：所述步驟四中，在小粒徑固相納米材料氣溶膠周圍形成環狀的聚焦鞘氣，聚焦鞘氣作用于小粒徑固相納米材料氣溶膠使小粒徑固相納米材料氣溶膠聚焦收縮形成致密氣溶膠束。

5.根據權利要求1所述的一種納米顆粒氣溶膠噴印方法，其特征在于：所述步驟五中，在從噴嘴射出的致密氣溶膠束周圍形成環狀的保護鞘氣，抑制致密氣溶膠束離開噴嘴后的發散。

6.一種納米顆粒氣溶膠噴印裝置，其特征在于，包括依次聯通的粉末氣溶膠發生器、文丘里管和氣溶膠噴頭，靠近所述氣溶膠噴頭設有加熱裝置；所述氣溶膠噴頭包括相互蓋接的上端外殼和下端外殼、位于中心的氣溶膠供應通道及周圍的氣溶膠聚焦件，所述氣溶膠聚焦件和氣溶膠噴頭的上端外殼圍合形成提供聚焦鞘氣的第一鞘氣腔，所述氣溶膠聚焦件和氣溶膠噴頭的下端外殼圍合形成提供保護鞘氣的第二鞘氣腔；所述氣溶膠供應通道包括進膠段和整流段且下游末端安裝有噴嘴，所述噴嘴上開設有出膠口，所述第一鞘氣腔通過第一進氣道聯通所述整流段，所述第二鞘氣腔聯通第二進氣通道，所述第二進氣通道設有第二出氣口，所述第二出氣口對準所述噴嘴；所述文丘里管位于所述粉末氣溶膠發生器上方，所述粉末氣溶膠發生器上端設有出膠腔，所述文丘里管的頸段水平設置且下端開設有與所述出膠腔聯通的進膠口；所述文丘里管的進氣口和出口端水平排布，所述進氣口與所述出口端之間為內徑逐漸縮小后又逐漸擴大的所述頸段，所述頸段內徑最小處向下開口并延伸形成進膠管道，所述進膠管道從所述出膠腔頂部插入所述出膠腔內。

7.根據權利要求6所述的一種納米顆粒氣溶膠噴印裝置，其特征在于：所述加熱裝置為激光射向所述噴嘴下方襯底表面上的激光發生器。