[实用新型]一种蜂窝状载体表面原子层涂层装置

说明书

本实用新型公开一种蜂窝状载体表面原子层涂层装置，包括载气系统、前驱体系统、反应系统和控制系统；所述反应系统通过管路分别与载气系统和前驱体系统连接，所述反应系统上设置有进样仓，所述管路上设置有阀门；所述载气系统用于填充惰性气体，所述控制系统控制所述载气系统、前驱体系统和反应系统的开闭。本实用新型提供的蜂窝状载体表面原子层涂层装置，使得到的涂层的均匀性、阶梯覆盖率以及厚度控制等方面都具有明显的改善。

技术领域

本实用新型涉及蜂窝状载体的表面处理技术领域，特别是涉及一种蜂窝状载体表面原子层涂层装置。

背景技术

蜂窝状载体与传统载体相比延展性能和机械性能好，应用广泛，蜂窝状载体在使用时一般需要在表面涂覆涂层，工业生产中对蜂窝状载体进行涂层的制备方法主要有物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、溶胶-凝胶(sol-gel)、原子层沉积(ALD)。其中，原子层沉积技术作为一种特殊的化学气相沉积技术，制备的涂层相比于其他方法具有多种优点。首先原子层沉积能够制备的物质种类涵盖了大部分元素的单质或氧化物，适用的物质范围广泛。同时最主要的在于原子层沉积是一种基于自限制性特点的气相制备方法，使其能够在具有复杂表面和高深宽比载体上制备均匀且保型性良好的薄膜或纳米颗粒。在过去几年中，利用原子层沉积制备涂层研究逐步增多，包括从理论到实验上研究原子层沉积过程中前驱体的表面化学反应，利用原子层沉积方法制备单分散金属纳米颗粒，金属－金属合金或核壳结构纳米颗粒及氧化物包覆型功能催化剂等方面。

然而，上述蜂窝状载体涂层技术加工工艺复杂，生产成本高，载体与涂层之间结合强度差，涂层容易脱落和破裂，涂层不均匀、涂层厚度不易控制，严重制约了蜂窝状载体的推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种蜂窝状载体表面原子层涂层装置，以解决上述现有技术存在的问题，使得到的涂层的均匀性、阶梯覆盖率以及厚度控制等方面都具有明显的改善。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

本实用新型提供一种蜂窝状载体表面原子层涂层装置，包括载气系统、前驱体系统、反应系统和控制系统；所述反应系统通过管路分别与载气系统和前驱体系统连接，所述反应系统上设置有进样仓，所述管路上设置有阀门；所述载气系统用于填充惰性气体，所述控制系统控制所述载气系统、前驱体系统和反应系统的开闭。

可选的，所述反应系统包括真空反应腔，所述真空反应腔通过管路分别与载气系统和前驱体系统连接，所述进样仓设置于所述真空反应腔上；所述真空反应腔外设置有加热炉，所述真空反应腔连接有真空泵，所述真空反应腔侧壁上开设有放气口，所述放气口处安装有手动放气阀。

可选的，所述载气系统与所述真空反应腔之间的管路上安装有质量流量控制器，所述质量流量控制器与所述控制系统通过管路连接；所述前驱体系统与所述真空反应腔的连接端位于所述质量流量控制器与所述真空反应腔之间的管路上；所述质量流量控制器、前驱体系统和真空反应腔连接交汇处设置有三通气动阀。

可选的，所述前驱体系统包括前驱体源瓶，所述质量流量控制器与所述前驱体源瓶通过管路连接；所述前驱体源瓶、质量流量控制器和真空反应腔通过三通气动阀连接。

可选的，所述前驱体源瓶包括并列设置且分别通过管路与所述真空反应腔连接的第一前驱体源瓶、第二前驱体源瓶、第三前驱体源瓶和第四前驱体源瓶，所述第一前驱体源瓶、第二前驱体源瓶、第三前驱体源瓶和第四前驱体源瓶开口处分别设置有源瓶手动阀。

可选的，所述质量流量控制器包括并列设置且分别与所述第一前驱体源瓶、第二前驱体源瓶、第三前驱体源瓶和第四前驱体源瓶相对应的第一质量流量控制器、第二质量流量控制器、第三质量流量控制器和第四质量流量控制器；所述第一质量流量控制器、第二质量流量控制器、第三质量流量控制器和第四质量流量控制器分别通过管路与所述真空反应腔连接。