[发明专利]雾态气体的制备及通过雾态气体放电形成新材料的方法及设备

权利要求书

1.一种通过雾态气体放电形成新材料或材料改性的方法，该方法 包括步骤：

1)提供第一容器，第一容器或第一容器局部区域的压力和温度是 可设定的；以及提供有待在其中形成新材料的装置或有待改性的材料， 将其放入第一容器中；

2)通入预处理气体，并产生火花或弧光放电，随后转为辉光放电， 利用辉光放电对所述装置或材料进行预处理；

3)加热或冷却在第一容器中的装置或有待改性的材料，达到并保 持在-210℃～1400℃；

4)提供第二容器，在所述第二容器中提供固态、液态的单质或/ 和化合物，所述第二容器位于第一容器之内或之外；

5)改变第二容器中的温度或/和压力，使位于第二容器中的固态、 液态的单质或/和化合物进入第一容器产生雾态气体，该雾态气体弥散 在第一容器或第一容器局部区域；

6)启动电源设备，在第一容器两极间产生雾态气体放电，在第一 容器的指定压力下，在所述装置中产生新材料或对有待改性的材料进 行雾态气体放电处理。

2.权利要求1的方法，其中在第一容器中，通过选自如下的一种 或多种产生雾态气体：固态、液态的单质或/和化合物的溅射、离子注 入、直接通入；化合物分解；化合物合成。

3.根据权利要求1的方法，其中所述的雾态气体放电不限于单一 的雾态放电，而是由多种单质或/和化合物雾态放电多次进行。

4.根据权利要求1的方法，其中使通常的气体放电、PVD或CVD 与所述雾态气体放电交替进行。

5.根据权利要求1的方法，其中使通常的溅射与所述雾态气体放 电交替进行。

6.根据权利要求3的方法，其中多种单质或/和化合物雾态放电 与多种普通气体放电多次进行。

7.根据权利要求1的方法，其中所述待改性材料是单质或化合 物，包括：金属及其合金、陶瓷、玻璃、玻璃纤维、石墨、金刚石、 碳纤维、聚合物，以及上述材料的镀层、涂层、渗层和/或复合层。

8.根据权利要求1的方法，其中所述待改性材料是天然纤维、人 造纤维或合成纤维。

9.一种用于产生雾态气体并进行雾态气体放电的设备，该设备主 要包括下列部分：

1)第一容器，所述第一容器包括：使第一容器或第一容器局部区 域达到指定压力的压力系统或区域压力系统；使第一容器或第一容器 局部区域达到指定温度的温度系统或区域温度系统；气体入口，通过 该气体入口通入指定的气体并通入微纳固体或液体；

2)第二容器，该第二容器位于第一容器之内或之外并且装有单质 或化合物，该第二容器包含使该第二容器达到指定压力的第二压力系 统；

3)一个或多个加热或冷却装置，这些装置分别用于加热或冷却单 质和/或化合物、第一容器或第一容器局部区域、第二容器或第二容器 局部区域，有待产生新材料的装置或有待处理的材料，以便使有待产 生新材料的装置或有待处理的材料、单质和/或化合物、第一容器或第 一容器局部区域、第二容器或第二容器局部区域达到指定温度；

4)在第一容器内的电极，并且有待产生新材料的装置或有待处理 的材料放在两电极间或电极上；以及产生电流和电压的电源，并可以 对电压电流进行调节，供给两电极以产生雾态气体放电。

10.根据权利要求9的设备，其中所述电源为直流、直流脉冲、交 流、微波、或射频电源。

11.根据权利要求9的设备，其中所述电源为高频电源。

12.根据权利要求9的设备，其中通常的PVD和/或CVD在所述设 备中进行。

13.根据权利要求9的设备，其中通常的离子镀或溅射在所述设 备中进行。