[发明专利]火焰喷雾热分解薄膜制备设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备薄膜的设备，尤其涉及一种火焰喷雾热分解的方法制备薄膜的设备。

背景技术

薄膜制备的方法有很多种，如溶胶凝胶法、化学气相沉积、金属有机盐沉积等化学方法，还包括液相外延、溅射、蒸发等物理方法，现在还常采用一种喷雾热分解法来制备薄膜，这种方法使用图1所示的设备，用这种方法制备薄膜时，将配制好的溶液经压缩空气雾化器A4雾化后，在载流气体的带动下，通过喷嘴A1喷进放置有被加热基板A2的容器中，使雾化体经电热丝A3烘烤后挥发去溶剂并一步分解沉积在基板上成膜，在基板上获得光洁明亮的薄膜。

从上述对现有喷雾热分解法制备薄膜的过程中，发明人发现上述现有技术至少存在以下问题：

由于喷雾成膜的过程为一层层逐渐进行，因此导致最后形成的薄膜厚度不均匀，常常出现中间部分已达到厚度要求，而薄膜周边的厚度却未达到要求，且制备薄膜的速度较慢，因此上述的喷雾热分解法所用的设备无法制备出厚度均匀符合要求的薄膜，同时存在工作效率不高的缺点。

发明内容

本发明实施方式提供了一种火焰喷雾热分解薄膜制备设备，该设备可以直接将制备薄膜的材料用火焰燃烧喷射的方式，喷射到衬底上方便快速的制备厚度均匀的薄膜。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供了一种火焰喷雾热分解薄膜制备设备，该设备包括：

火焰喷嘴、下平台、衬底、上平台、燃料供给装置、燃料调节器、雾化装置、雾化调节器、移动调整装置、测温装置和抽气装置构成；

下平台上设有围壁，上平台通过移动调整装置设置在下平台的围壁上，与所述下平台及围壁形成反应室；

上平台上设有火焰喷嘴，火焰喷嘴的喷雾口及火焰口设置在所述反应室内，与下平台上设置的衬底相对应，火焰喷嘴的进料管通过管路及雾化调节器与雾化装置连接；火焰喷嘴的燃料管通过管路及燃料调节器与燃料供给装置连接；

下平台上的衬底处设有测温装置，下平台上设有与所述反应室内部连通的抽气孔，抽气孔与抽气装置连接。

所述火焰喷嘴进一步包括：

火焰喷嘴本体内设有进料管、燃料管、冷却管和回流管；燃料管在火焰喷嘴本体内分为两路，两路燃料管的出焰口与进料管的喷雾口汇聚；冷却管与回流管设在燃料管周围的火焰喷嘴本体上，冷却管与回流管连通。

所述火焰喷嘴还包括：

螺旋冷却管，围绕在火焰喷嘴本体出焰口处的燃料管外周围，螺旋冷却管的一端与冷却管连接，螺旋冷却管的另一端与回流管连接。

所述设备还包括：

冷却装置，冷却装置的出流口与回流口分别通过管路与所述火焰喷嘴的冷却管与回流管连接。

所述冷却装置为循环水冷装置。

所述火焰喷嘴进一步包括：

火焰喷嘴本体内设有进料管、燃料管；燃料管在火焰喷嘴本体内分为两路，两路燃料管的出焰口与进料管的喷雾口汇聚。

所述火焰喷嘴本体采用耐高温金属材料制备。

所述测温装置为热电偶，热电偶设置在所述下平台上的衬底下面，通过导线与温度计量器连接。

所述燃料调节器、和雾化调节器均采用调节阀。

所述雾化装置采用空气压缩雾化器或超声波雾化器。

由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施方式通过雾化装置和燃料供给装置将燃料和制备薄膜的雾化后的材料通过火焰喷嘴喷出到衬底上，在火焰燃料的高温作用下，以火焰喷雾热分解的方式在衬底上形成薄膜。该设备可以通过火焰喷嘴喷出燃料燃烧，将从进料管进入的雾化薄膜材料经喷雾口中喷出后经出焰口的高温火焰分解后喷射到衬底上形成均匀的薄膜，且火焰可以对形成的薄膜直接加热退火，甚至可制备较大面积的薄膜，亦可直接在墙体上制备薄膜。该设备结构简单、使用方便、可快速制备薄膜。

附图说明

图1为现有技术提供的喷雾热分解法制备薄膜的设备的结构示意图；

图2为本发明实施例一的薄膜制备设备的结构示意图；

图3为本发明实施例一的薄膜制备设备的火焰喷嘴的结构示意图

图4为本发明实施例二的薄膜制备设备的结构示意图；

图5为本发明实施例二的薄膜制备设备的火焰喷嘴的结构示意图。

具体实施方式