[发明专利]一种浸渍提拉镀膜设备以及浸渍提拉镀膜方法

说明书

技术领域

本发明涉及对镀膜样品提拉镀膜领域，特别涉及一种浸渍提拉镀膜设备以及浸渍提拉镀膜方法。

 

背景技术

目前，在纳米材料的研究及应用领域中，纳米薄膜材料作为重点研究对象，正在被应用于光学器件、半导体、太阳能光伏等领域。作为纳米薄膜材料制备的方法之一，溶胶-凝胶浸渍提拉法以其简单的工艺、低廉的成本优势，被广达研究者普遍采用。但是，由于这一类设备在关键的镀膜环节中存在诸多缺点，且目前市场上的镀膜设备主要有两类，一类是国外进口设备，价格高昂；另一类为国产设备如钢线卷绕垂吊式提拉法，提拉过程中样品易振动，极大影响了镀膜效果，而且长期使用会导致钢线磨损、疲劳断裂，对样品造成损坏；又如液压驱动方式可以实现直线提拉运动，但是运行不平稳，速度精度更无法精密控制，导致速度波动大，镀膜厚度不均匀。

浸渍提拉镀膜设备出现了很多这一类的技术上的改进，比如，专利号为“201010515528.4”，名称为“一种数控提拉式镀膜机”的中国专利提出了一种数控提拉式镀膜机，其包括机架和旋转平台，旋转平台对应四个工位设置，其中第三工位为提拉镀膜工位，机架上设有与第三工位匹配的溶液提拉装置，溶液提拉装置设有提升进给单元，提升进给单元上连接有拖板，拖板上设有固定溶液容器的料桶架，提升进给单元还连接有驱动机构；镀膜时提升进给单元再缓慢下降进行镀膜。

上述专利采用载体不动而镀膜溶液向下运动离开载体方式进行镀膜。然而该专利提供的数控提拉式镀膜机不能进行全自动多参数设置，并达到较优的镀膜效果。

因此，研究一种由全自动多参数控制的高精度的浸渍提拉镀膜设备，来提高样品表面的镀膜效果已为急需。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种在提拉镀膜过程垂直无偏移、液面无振动，且纳米薄膜膜层更均匀且无条纹的浸渍提拉镀膜设备。     

为了实现上述目的，本发明提供了一种浸渍提拉镀膜设备，包括：提拉机构，包括驱动电机以及精密直线传动装置，所述精密直线传动装置与所述驱动电机相连；样品夹持机构，其一端与所述提拉机构相连，另一端与一待镀膜的样品相连；以及全自动多参数控制系统，与所述提拉机构相连；其中，所述驱动电机的转动带动所述精密直线传动装置在垂直方向的直线运动，所述精密直线传动装置在垂直方向的直线运动带动所述样品夹持机构在垂直方向的直线运动，进而实现将待镀膜样品进入或脱离镀膜溶液；所述全自动多参数控制系统控制所述待镀膜样品的镀膜参数。

较佳地，所述精密直线传动装置包括：

基座；

直线滑动导轨，固定在所述基座上，所述直线滑动导轨包括导轨及滑块，所述滑块在所述导轨上滑动；

高精度丝杆装置，包括丝杆及螺母，所述螺母与所述滑块相连，且所述丝杆的一端与所述驱动电机相连；

丝杆支撑座，安装在所述基座上，并置于所述丝杆的两端，通过所述丝杆支撑座固定并支撑所述丝杆转动；

其中，所述驱动电机的转动带动所述丝杆转动，所述丝杆的转动带动所述螺母和所述滑块在垂直方向的直线运动。所述螺母和所述滑块在驱动电机的带动下将高精度丝杆的旋转转换成直线下降或提拉运动。

较佳地，所述精密直线传动装置还包括第一连接块，所述螺母与所述滑块通过所述第一连接块连接。

较佳地，所述精密直线传动装置还可以设置为另外一种方式，且该精密直线传动装置包括：

两个支撑座；

两块端板，且所述两块端板分别设置在所述精密直线传动装置的两端；

一带有丝杆螺母的研磨级精密静音丝杆，所述研磨级精密静音丝杆垂直固定在所述精密直线传动装置的中间位置，所述研磨级精密静音丝杆的两端通过所述支撑座分别固定在所述两块端板上；所述研磨级精密静音丝杆两侧等距离各安装一条直线光轴，所述直线光轴分别与所述两块端板连接，且所述直线光轴上分别设置有一直线轴承；

其中，通过一第二连接块将所述丝杆螺母和两侧的直线轴承连接并固定在一起，所述研磨级精密静音丝杆的末端连接一驱动电机；通过所述驱动电机的转动带动所述研磨级精密静音丝杆的转动，并通过所述丝杆螺母和连接固定的直线轴承在垂直方向的直线运动。

较佳地，所述浸渍提拉镀膜设备还包括仪器外壳和安装底座，所述安装底座安装固定驱动电机和精密直线传动装置，且所述提拉机构以及全自动多参数控制系统，设置在所述仪器外壳内；该仪器外壳避免所述提拉机构以及全自动多参数控制系统暴露于空气中，防止被化学气氛腐蚀。