[实用新型]一种真空下用于纳米颗粒制备的冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型属于纳米材料制备领域，涉及一种真空下用于纳米颗粒制备的冷却装置。

背景技术

随着材料科学制备技术的发展，纳米材料得到科研工作者们的广泛关注。目前已经发展出了一系列合成方法，用于合成可以在不同环境下稳定存在的纳米颗粒。其中，如何获得尺寸均一的纳米颗粒，是科研工作者们面临的共同问题。

采用溅射方法制备纳米颗粒时，工作区域会随着溅射进行而温度升高。如图1所示，目前现有技术所采用的冷却方式为在溅射区域外加一中空的冷却装置，内通循环冷却液，对工作区域降温。然而这种冷却方式热传导效率不高，导致工作区域内各个部位温度不一致，使制备出的纳米颗粒粒径不均匀。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种真空下用于纳米颗粒制备的冷却装置，可在真空中维持工作区域温度恒定，提高纳米颗粒粒径的均一性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

本实用新型提供一种真空下用于纳米颗粒制备的冷却装置，设置于溅射靶11的溅射区域外部；该冷却装置为中空圆柱体，包括冷却室外壁3和冷却室内壁4；在冷却室外壁3和冷却室内壁4构成的冷却室前端，设置有进液口1和出液口2。

所述冷却室外壁3和冷却室内壁4之间设置有中间隔板5，中间隔板5将冷却室分割为内冷却室9和外冷却室10。

内冷却室9和/或外冷却室10内有使冷却液形成螺旋形循环路径的螺旋导流板。

所述内冷却室9与外冷却室10通过冷却室末端的导流通道6连通。

所述进液口1与内冷却室9连通；所述出液口2与外冷却室10连通。

所述内冷却室9内设有内层螺旋导流板7。

所述外冷却室10内设有外层螺旋导流板8。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的真空下用于纳米颗粒制备的冷却装置，在现有技术前提下，增加使冷却液强制循环的导流板与导流通道，使冷却室分为内冷却室和外冷却室，内、外冷却室内的冷却液形成螺旋形循环路径；由于冷却液循环的路径增加，在进液量不变的前提下，提高热交换效率，维持工作区域温度恒定，提高纳米颗粒粒径的均匀性。

附图说明

图1为现有技术中真空下用于纳米颗粒制备的冷却装置的剖面图；

图2为本实用新型的真空下用于纳米颗粒制备的冷却装置的剖面图；

图3为采用现有技术的冷却装置制备的FeCo纳米颗粒TEM形貌及粒径分布；

图4为采用本实用新型的真空下用于纳米颗粒制备的冷却装置制备的FeCo纳米颗粒TEM形貌及粒径分布。

其中的附图标记为：

1进液口 2出液口

3冷却室外壁 4冷却室内壁

5中间隔板 6导流通道

7内层螺旋导流板 8外层螺旋导流板

9内冷却室 10外冷却室

11溅射靶

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步说明。

如图2所示，一种真空下用于纳米颗粒制备的冷却装置，设置于溅射靶11的溅射区域外部；该冷却装置为中空圆柱体，包括冷却室外壁3和冷却室内壁4；在冷却室外壁3和冷却室内壁4构成的冷却室前端，对称设置有进液口1和出液口2。

所述冷却室外壁3和冷却室内壁4之间设置有中间隔板5，中间隔板5将冷却室分割为内冷却室9和外冷却室10。

所述内冷却室9与外冷却室10通过冷却室末端的导流通道6连通。

所述进液口1与内冷却室9连通；所述出液口2与外冷却室10连通。

所述内冷却室9内设有内层螺旋导流板7。

所述外冷却室10内设有外层螺旋导流板8。

本实用新型的工作过程如下：

工作时，由进液口1向冷却装置内通温度为-5℃，压力为0.2MPa的冷却液，冷却液经进液口1流入内冷却室9，在内层螺旋导流板7的导流下流向冷却室末端的导流通道6，经导流通道6流向外冷却室10，在外层螺旋导流板8的导流下流向出液口2，经出液口2流回冷水机，完成循环。待溅射区域温度稳定后开启溅射靶11，生产纳米颗粒。

利用本实用新型冷却装置制备的FeCo纳米颗粒TEM形貌(如图4所示)与利用现有技术的冷却装置制备的FeCo纳米颗粒(如图3所示)相比，粒径均匀度提高。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效结构和流程变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。