[发明专利]一种快速制备纳米结构阵列的装置及方法

权利要求书

1.一种快速制备纳米结构阵列的装置，包括：

一夹具，夹持一金属片；

一喷嘴，设置成与所述金属片相对，以适于向所述金属片的表面喷射电解液；

一马达，与所述夹具相连接用以驱动所述夹具相对所述喷嘴旋转、垂直移动或者水平移动；

一可变直流电源，所述可变直流电源的阳极电连接所述金属片，所述可变直流电源的阴极电连接所述喷嘴，所述可变直流电源与电压控制器相连接，电压控制器控制所述可变直流电源的电压输出；

一腔体，适于回收喷射到所述金属片表面的电解液；及

一制冷装置，与所述腔体和所述喷嘴相连接，所述制冷装置能够冷却所述腔体中的电解液并将冷却后的电解液供应给所述喷嘴；

所述腔体与所述制冷装置之间设置有一电解液槽，所述电解液槽分别与所述腔体和所述喷嘴连通，所述腔体中的电解液被引入所述电解液槽，并经由所述电解液槽流入所述制冷装置中进行冷却，冷却后的电解液被引回到所述电解液槽，由所述电解液槽供应给所述喷嘴；

所述电解液槽与所述喷嘴之间设置有一流量控制器，该流量控制器适于调节电解液的压力和流量以将具有一定压力和流量的电解液供应给所述喷嘴；

依据所需氧化物的厚度，所述马达驱动所述夹具以设定的角速度或者线速度相对所述喷嘴旋转、垂直移动或者水平移动，以在金属片上制备大面积纳米结构阵列。

2.根据权利要求1所述的一种快速制备纳米结构阵列的装置，其特征在于：所述金属片表面的边缘及其侧壁涂有一层绝缘聚合物。

3.根据权利要求1所述的一种快速制备纳米结构阵列的装置，其特征在于：所述电压控制器控制所述可变直流电源输出的电压为10V至300V。

4.根据权利要求1所述的一种快速制备纳米结构阵列的装置，其特征在于：所述可变直流电源为可编程直流电源。

5.一种使用权利要求1所述的装置快速制备纳米结构阵列的方法，包括如下步骤：

将金属片夹持于夹具上；

利用喷嘴向所述金属片的表面喷射电解液，润湿所述金属片的表面；

将喷射到所述金属片表面的电解液回收于腔体中；及

由制冷装置冷却所述腔体中的电解液并将冷却后的电解液重新供应至所述喷嘴；

依据所需氧化物的厚度，所述夹具以设定的角速度或者线速度相对所述喷嘴旋转、垂直移动或者水平移动，以在金属片上制备大面积纳米结构阵列。

6.根据权利要求5所述的一种快速制备纳米结构阵列的方法，其特征在于：在润湿所述金属片的表面的步骤后且在将喷射到所述金属片表面的电解液回收于腔体中的步骤之前，进一步包括：先在低电压下氧化所述金属片的表面，形成一氧化层，然后提高电化学阳极氧化电压并继续氧化所述金属片的表面，快速形成纳米结构阵列。