[发明专利]一种用等离子体对粉体材料表面改性的方法

权利要求书

1.一种用等离子体对粉体材料表面改性的方法，其特征在于：该方法为在真空环境条件下、使用一种等离子体沉积工艺或多种等离子体沉积组合工艺或化学气相沉积工艺、将一种或多种特性材料沉积于放置在一工作平台上的一种或多种粉体材料表面，或利用一种或多种气体组合以等离子体形态对一种或多种粉体材料表面进行微刻蚀。

2.根据权利要求1所述的一种用等离子体对粉体材料表面改性的方法，其特征在于：所述的等离子体沉积工艺为直流磁控溅射、中频磁控溅射、射频磁控溅射、复合磁控溅射、含磁过滤沉积结构的多弧复合离子镀膜、ECR-CVD电子回旋化学气相沉积或高能离子束溅射沉积，所述的多种等离子体沉积组合工艺为直流磁控溅射、中频磁控溅射、射频磁控溅射、复合磁控溅射、含磁过滤沉积结构的多弧复合离子镀膜、ECR-CVD电子回旋化学气相沉积和高能离子束溅射沉积中的至少两种方式组合，所述的化学气相沉积为PECVD等离子体增强化学气相沉积、MOCVD有机金属化学气相沉积和ALD原子层沉积中的一种或多种沉积方式组合。

3.根据权利要求1所述的一种用等离子体对粉体材料表面改性的方法，其特征在于：所述的对粉体材料表面进行微刻蚀为利用反应离子刻蚀RIE或复合离子束物理刻蚀IBE方式或物理化学反应离子刻蚀CIBE工艺进行的加工工艺。

4.根据权利要求1所述的一种用等离子体对粉体材料表面改性的方法，其特征在于：所述的特性材料是TiO₂、SiC、TiC、TiCN、TiN、TiAlN、ZrN、AlN、CrN、CrC、TiCxNy、TiOxNy，Ag、Cu、Al、Zn、Mg、Ti、Cr、Ni、Co、Sn、Au、Si、C、DLC金属及稀有贵金属或它们的合金体，各种铁基、镍基、钴基非晶态材料，Al₂O₃、VO₂、Ta₂O₅、SiO₂、ZrO金属氧化物、MOCVD生长的GaN、InGaAsP、InAlGaAsP、InP晶体中的任意一种或多种。

5.根据权利要求3所述的一种用等离子体对粉体材料表面改性的方法，其特征在于，所述的利用一种或多种气体组合以等离子体形态对一种或多种粉体材料表面进行微刻蚀，其气体是Ar、O2、N2、Cl2、CCl4、BCl3、SF6、HF、BrH、HCl、CF4、CHF3。

6.根据权利要求1所述的一种用等离子体对粉体材料表面改性的方法，其特征在于：放置在所述的工作平台上的一种或多种粉体材料，其粉体型态为规则圆球、多边立方体、自然晶体结构、无规则立方粉体，其粒径大小从2纳米至2毫米之间。

7.根据权利要求6所述的一种用等离子体对粉体材料表面改性的方法，其特征在于：所述的粉体材料为有色金属、合金、非晶态材料或金刚石粉体、碳化硅粉体、氧化铈粉体、半导体晶体粉体、石墨粉体、石墨烯粉体。

8.根据权利要求1所述的一种用等离子体对粉体材料表面改性的方法，其特征在于：所述的工作平台为带有3D方向高频微振动、冷却和加热功能的平台、所述的3D方向高频微振动的微振频率从0Hz至1MHz，所述的平台为氦气气垫式平台，所述的平台表面温度从能够在-18度至1000度之间调节、所述的平台采用氦气密封传导方式使粉体表面均匀受冷或热。

9.根据权利要求1或8所述的一种用等离子体对粉体材料表面改性的方法，其特征在于：所述的粉体加入预处理后的粉体卷材或片材方式、以单片或连续方式对粉体材料表面进行改性，或选用连续真空条件下超声波微振动方式将粉体真空微雾化经静电吸附方式将粉体吸咐到连续涂有微粘合涂层上得到均匀分布的粉体松散立体薄层，或将此粉体形态直接加入至改性工作区域内的工作平台上。

10.根据权利要求1所述的一种用等离子体对粉体材料表面改性的方法，其特征在于：所述的将一种或多种特性材料沉积于粉体材料表面，其沉积厚度为1nm至3um；所述的用一种或多种气体组合以等离子体形态对粉体表面进行刻蚀，其刻蚀深度从2nm至3um。