[发明专利]用于制备均匀地真空沉积有纳米金属、合金和陶瓷颗粒的粉末的方法和装置

权利要求书

1.一种用于制备均匀地真空沉积有纳米金属、合金和陶瓷颗粒的粉末的方法，所述方法包括：

同时进行真空沉积步骤和粉末搅拌步骤达预定的时间，在所述真空沉积步骤中，在作为基底的粉末的表面上真空沉积所述纳米金属、合金和陶瓷颗粒，在所述粉末搅拌步骤中，搅拌沉积有所述纳米金属、合金和陶瓷颗粒的所述粉末，以使基于纳米单位具有均匀的平均粒径的所述纳米金属、合金和陶瓷颗粒沉积在所述粉末的表面上。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述所述纳米金属、合金和陶瓷颗粒的所述真空沉积步骤通过物理真空沉积法或化学真空沉积法实施。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述粉末是平均粒径为100nm～5mm的无机材料或有机材料，所述粉末在真空中不蒸发。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述粉末搅拌步骤利用具有预定深度的桶式搅拌单元在三维空间搅拌所述粉末，从而，即使沉积有所述纳米颗粒的所述粉末再次曝露于沉积区，到达所述粉末上的沉积颗粒仍为独立的纳米颗粒，而不会与已有的簇聚结。

5.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在真空沉积所述纳米颗粒的步骤和搅拌所述粉末的步骤之前干燥所述粉末的步骤。

6.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在真空沉积所述纳米颗粒的步骤和搅拌所述粉末的步骤之前活化所述粉末的表面的步骤。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述粉末表面的活化步骤通过离子束辅助反应法和直流/交流等离子体或电子束反应法实施。

8.一种装置，所述装置利用真空沉积法在作为基底的粉末的表面上沉积纳米金属、合金和陶瓷颗粒，并制备均匀地真空沉积有纳米金属、合金和陶瓷颗粒的粉末，所述装置包括：

用于形成并保持真空的真空室(1)；

与所述真空室的一个外侧连接的高真空泵(2)和低真空泵(3)；

包括用于盛装所述粉末的桶(4)和用于搅拌所述粉末的叶轮(6)的搅拌单元；

用于真空沉积金属、合金和陶瓷材料的沉积单元(8)；

用于对所述粉末进行预处理的加热单元(9)；

用于从所述粉末中除去水分的冷阱(10)；和

用于防止所述粉末在搅拌时扩散至所述搅拌单元外部的护罩(7)。

9.如权利要求8所述的装置，其中，在所述桶(4)的外侧设置冷却剂循环通道(5)，该冷却剂循环通道用于供应冷却剂并抵消由所述沉积单元(8)所产生的热量。

10.如权利要求8所述的装置，其中，所述桶(4)、所述叶轮(6)和所述真空室(1)均由不锈钢材料形成。

11.如权利要求8所述的装置，其中，所述叶轮(6)在其圆周表面具有多个翼片(6a)并按预定方向旋转，从而使得所述粉末能够在所述桶(4)的内部均匀混合。

12.如权利要求8所述的装置，其中，所述高真空泵(2)采用油扩散泵、涡轮泵和低温泵中的任一种。

13.如权利要求8所述的装置，其中，所述低真空泵(3)采用活塞泵、旋转式泵、加压泵和干式泵中的任一种。

14.一种用于制备包含纳米金属、合金和陶瓷颗粒的溶液的方法，所述方法包括：

同时进行真空沉积步骤和粉末搅拌步骤达预定的时间，在所述真空沉积步骤中，在作为基底的可溶性粉末的表面上真空沉积所述纳米金属、合金和陶瓷颗粒，在所述粉末搅拌步骤中，搅拌沉积有所述纳米金属、合金和陶瓷颗粒的所述粉末，以使基于纳米单位具有均匀的平均粒径的所述纳米金属、合金和陶瓷颗粒沉积在所述粉末的表面上；以及

将所述可溶性粉末溶解在溶剂中。

15.一种用于制备纳米金属、合金和陶瓷颗粒的方法，所述方法包括：

同时进行真空沉积步骤和粉末搅拌步骤达预定的时间，在所述真空沉积步骤中，在作为基底的可溶性粉末的表面上真空沉积所述纳米金属、合金和陶瓷颗粒，在所述粉末搅拌步骤中，搅拌沉积有所述纳米金属、合金和陶瓷颗粒的所述粉末，以使基于纳米单位具有均匀的平均粒径的所述纳米金属、合金和陶瓷颗粒沉积在所述粉末的表面上；以及

将所述可溶性粉末溶解在溶剂中，并从溶液中分离出不溶解的纳米颗粒。