[发明专利]一种滴漏式液面降沉下拉或斜拉制备薄膜材料的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备薄膜材料的设备，特别是一种滴漏式液面降沉下拉或斜拉制备薄膜材料的设备。

背景技术

薄膜材料是现代工业、农业、国防、环境保护、人类生活和科学研究中必不可少的材料。薄膜材料的制备通常有磁控溅射法、化学气相沉积（CVD）法、喷雾热分解法、溶胶- 凝胶法、水热等方法，所用设备构造复杂、产品成本高。现有的利用提拉机制取薄膜的设备虽然简单，但由于存在转动部件因而稳定性受到影响。因此，发明一种结构简单、无转动部件、不用电的薄膜材料制备设备是本领域技术人员十分关注的课题之一。

发明内容

针对上述背景技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种滴漏式液面降沉下拉或斜拉制备薄膜材料的设备，该设备适合于制备各种不同组分、形状和尺寸的薄膜产品。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种滴漏式液面降沉下拉或斜拉制备薄膜材料的设备，包括放置在支撑台上的溶液箱体，溶液箱体内放置有上溶液池，溶液箱体的一侧设有液面高度标尺，上溶液池底部有溶液导孔，溶液导孔上连接有滴漏管和液量控制开关，在液量控制开关下方，放置有独立的下溶液池；

溶液箱体上有顶盖，顶盖上有定位销，顶盖通过定位销与溶液箱体相连接，顶盖上留有温度计插孔；在顶盖中部固结有样品架，该样品架位于上溶液池上方，样品架上安装有薄膜基底托板。

本发明的滴漏式液面降沉下拉或斜拉方式制备薄膜材料的设备，具有如下技术优点：

（1）设备没有转动部件，稳定性好。

（2）实现对液面下降速率和薄膜生长速率可调。

（3）当薄膜基底与液面夹角变小时，可以有效增加液体在基底上表面的附着力，有利于提高薄膜的厚度和改变成膜速度的控制方式。

（4）在常温下制备薄膜时完全利用重力作用，不用电能。

（5）成膜温度可控；制备成本低廉。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。图中各标号分别表示：1、顶盖，2、温度计插孔，3、样品架，4、溶液箱体，5、上溶液池、6、溶液导孔、7、滴漏管，8、液量控制开关，9、下溶液池，10、定位稍、11、液面高度标尺，12、薄膜基底托板，13、支撑台。

图2是垂直和倾斜基底托板示意图；

图3是流量控制阀粗调和微调示意图；

图4是薄膜基板与液面倾斜示意图；

以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。

具体实施方式

参见图1，本发明的滴漏式液面降沉下拉或斜拉方式制备薄膜材料的设备，包括放置在支撑台13上的溶液箱体4，溶液箱体4内放置有上溶液池5；溶液箱体4的一侧设有液面高度标尺11，上溶液池5底部有溶液导孔6，溶液导孔6上连接有滴漏管7和液量控制开关8，在液量控制开关8下方，放置有独立的下溶液池9；

溶液箱体4上有顶盖1，顶盖1上有定位销10，顶盖1通过定位销10与溶液箱体4相连接，顶盖1上留有温度计插孔2；

在顶盖1中部固结有样品架3，该样品架3位于上溶液池5上方，样品架3上安装有薄膜基底托板12。

样品架3是一个或数个，安装在样品架3上的薄膜基底托板12可以根据所制薄膜的形状、大小、材质或组分选择不同类型的薄膜基底托板12；溶液池9独立于该设备主体，放在液量控制开关8下方。上溶液池5内的溶液通过滴漏管7、液量控制阀门8流入下溶液池9。

薄膜基底托板12是与顶盖1垂直的薄膜基底托板或用铰链固结的倾斜薄膜基底托板。

薄膜基底托板的面可以是平面，也可以是曲面，根据制备薄膜形状选取。通过铰链调节固结在铰链上的薄膜基底托板与铅垂方向的夹角，如图2所示。

溶液箱体4的形状和尺寸可以根据样品需要而定；支撑台13承受溶液箱体4和溶液等的全部重量。在溶液箱体（4）内还可以设置电阻丝，用于薄膜溶液或浆料的加热（常温制备时可省略电阻丝）。

液量控制开关8设有粗调和微调，并通过刻度标示溶液的流量。粗调旋转一周阀门流量在0和最大流量量程之间变化，刻度指示将其等分为100。微调将粗调的1格，即最大流量量程的1%再放大100倍进行控制，使流量的控制精度达到10^-4。粗微调示意图见图3所示。

液面高度标尺11的零点是顶盖1的下表面，刻度从上到下排列，与薄膜基底位置的测量对应。

以下给出采用本发明的滴漏式液面降沉下拉或斜拉方式制备薄膜材料的设备的具体应用实例。

一、通用方式：