[发明专利]圆筒式成膜装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种成膜装置，特别是一种圆筒式成膜装置。

技术背景

以悬浮液为过渡材料制备薄膜的主要方法有旋涂法、提拉法、流涎法和溶剂蒸发沉积法膜。旋涂法是用匀胶机进行涂覆，要求前期制备好合适的溶胶材料，根据制备薄膜需求设定匀胶机和时间进行旋涂，可得到厚度较小的薄膜；旋涂法有本身的限制，做厚度大的均匀膜难度大，并且一般情况下只能在很小的面积衬底上成膜。提拉法可以镀面积较大的薄膜，但薄膜的均匀性，在很大程度上由样品的粘度、亲水性决定，做厚度大的均匀膜难度也很大。流涎法将原料溶于溶剂中，成为粘稠溶液，流涎于平坦且均匀的旋转光滑支撑体上，形成薄膜，薄膜均匀性高，表面干净平整，性能好，普通要求的薄膜都用此法。以上方法制备薄膜都需要复杂的机器，对操作经验和制备工艺都有很高的要求，并且不易制备厚度大的薄膜。溶剂蒸发沉积法是先将原料容易溶剂中，倒入盛放的器皿中，溶剂蒸发，即可成膜，该方面操作简单，制备流程少，成膜质量与原料的粘度和亲水性没有很大关联，并且容易制备出厚度范围较大的薄膜。

溶剂蒸发沉积法的缺点是，薄膜表面的粗糙度对盛放器皿的表面平整度要求较高。目前较常用的盛放器皿是铁氟龙培养皿、玻璃培养皿和聚乙烯类培养皿。铁氟龙培养皿在成膜过程中容易与薄膜分离，导致薄膜出现褶皱。聚乙烯类培养皿质量小，在溶剂蒸发过程中常偏离水平方向而导致薄膜厚度不均匀，此外，由于有机物对聚乙烯类有腐蚀性，因此聚乙烯类培养皿不可以用于沉积溶于有机溶剂中的材料。在玻璃培养皿上沉积薄膜，薄膜与培养皿之间的粘附力过大，机械分离薄膜破坏薄膜与培养皿，导致培养皿重复使用率不高，且常用的的玻璃培养皿底面凹凸不平，致使薄膜表面粗糙度较大，此外，玻璃培养皿的盖是紧密的，无法控制溶剂蒸发速率。

发明内容

本发明针对上述所存在的问题提供一种圆筒式成膜装置，该装置的成膜面的粗糙度低于20nm/(1mm×1mm)，能控制溶剂蒸发的速率，使固化在培养皿上的薄膜容易分离，不损坏培养皿和薄膜。

本发明的技术解决方案如下：

一种圆筒式成膜装置，其特点在于包括一个敞口式的圆筒式腔体、一个圆形衬底、第一提拉勾、第二提拉勾和具有孔的圆盘形盖，所述的圆筒式腔体的内壁和内底设有相对的第一凹槽和第二凹槽，所述的第一凹槽和第二凹槽分别用于安放第一提拉勾和第二提拉勾，所述的圆形衬底的表面粗糙度低于3nm/(1mm×1mm)，所述的圆形衬底外径比圆筒式腔体的内径小0.05mm到1mm，所述的圆形衬底水平地置于所述的圆筒式腔体内底和所述的第一提拉勾和第二提拉勾上，所述的圆盘形盖盖在所述的圆筒式腔体的口上。

所述的圆筒式腔体为钢、铁、铜、铝或铝合金材料中的一种制成。

所述的圆形衬底为玻璃或石英制成。

本发明的技术效果如下：

采用本发明的圆筒式成膜装置，使固化在培养皿上的薄膜容易分离，且保证不损坏培养皿和薄膜，使培养皿可以重复使用，制备所得薄膜的表面粗糙度低于20nm/(1mm×1mm)。

附图说明

图1是本发明圆筒式成膜装置的剖视图。

图2是本发明中圆筒式腔体的俯视图。

具体实施方式

图1是一种圆筒式成膜装置的剖视图，图2是本发明中圆筒式腔体的俯视图，由图可见，本发明圆筒式成膜装置包括一个敞口式的圆筒式腔体1、一个圆形衬底6、第一提拉勾2、第二提拉勾3和具有孔4的圆盘形盖5，所述的圆筒式腔体1的内壁和内底设有相对的第一凹槽7和第二凹槽8，所述的第一凹槽7和第二凹槽8分别用于安放第一提拉勾2和第二提拉勾3，所述的圆形衬底6的表面粗糙度低于3nm/(1mm×1mm)，所述的圆形衬底6外径比圆筒式腔体1的内径小0.5mm，所述的圆形衬底6水平地置于所述的圆筒式腔体1内底和所述的第一提拉勾2和第二提拉勾3上，所述的圆盘形盖5盖在所述的圆筒式腔体1的口上。

所述的圆筒式腔体可利用钢、铁、铜、铝或铝合金制成。

所述的圆形衬底由玻璃或石英制成。

使用本发明圆筒式成膜装置制备出来的聚乙烯醇薄膜，经过光学轮廓仪检测得到，所述聚乙烯醇薄薄膜的膜面粗糙度可达到19.23nm/(1mm×1mm)，使用本发明圆筒式成膜装置制备出膜面粗糙度可达到17.67nm/(1mm×1mm)的聚乙烯醇和石墨烯的复合薄膜.。

以上所述的仅是本发明的优选实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。