[发明专利]一种双液膜电化学刻蚀制备纳米工具电极的方法及装置

权利要求书

1.一种双液膜电化学刻蚀制备纳米工具电极的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将校直钨丝棒（14）装夹在可移动的主轴上；

步骤二：调整校直钨丝棒（14）的位置，使其依次穿过位于校直钨丝棒的正下方的导电金属圆环（18）和绝缘圆环（20）的中心，并置于电极接收器（17）的正上方；

步骤三：向导电金属圆环（18）中添加电化学刻蚀的电解液，并调节电解液来达到所需的厚度，再向绝缘圆环（20）中添加粘性液体并调节粘性液体膜的厚度；

步骤四：将导电金属圆环（18）连接到直流电源（8）的负极，校直钨丝棒（14）连接直流电源（8）的正极，接通电路开关；

步骤五：随着电化学刻蚀反应的进行，校直钨丝棒（14）在电解液液膜中逐渐形成径缩，最终下端电极在拉力作用下掉落在电极接收器中，即制备出纳米电极。

2.根据权利要求1所述的双液膜电化学刻蚀制备纳米工具电极的方法，其特征在于：所述校直钨丝棒（14）直径为0~3mm，导电金属圆环（18）直径为4~6mm，电解液液膜厚度为3~5mm，绝缘圆环（20）直径为4~6mm，粘性液体膜厚度为5~10mm。

3.根据权利要求2所述的双液膜电化学刻蚀制备纳米工具电极的方法，其特征在于：所述电解液液膜厚度和粘性液体膜厚度通过显微镜（15）进行调节。

4.一种双液膜电化学刻蚀制备纳米工具电极的装置，其特征在于：包括隔震工作台（1）、支架（2）、X方向工作轴（3）、Y方向工作轴（5）、Z方向工作轴（4）、校直钨丝棒（14）、导电金属圆环（18）、绝缘圆环（20）、电极接收器（17）和直流电源（8），所述Y方向工作轴（5）可前后移动的设置在隔震工作台（1）上，所述电极接收器（17）设置在Y方向工作轴（5）上，所述X方向工作轴（3）可左右移动的设置在电极接收器（17）上方的支架上，所述Z方向工作轴（4）与X方向工作轴（3）连接，且可沿Z轴方向上下移动，所述校直钨丝棒（14）连接在Z方向运动轴（5）的底部，所述导电金属圆环（18）和绝缘圆环（20）从上而下依次设置在校直钨丝棒（14）和电极接收器（17）之间，所述直流电源（8）连接在校直钨丝棒（14）和导电金属圆环（18）之间，电源正极接校直钨丝棒（14），负极接导电金属圆环（18）。

5.根据权利要求4所述的双液膜电化学刻蚀制备纳米工具电极的装置，其特征在于：所述Z方向工作轴（4）一侧设置有显微镜（15）和显微镜支架（16），所述显微镜可上下移动的固定在显微镜支架（16）上。

6.根据权利要求5所述的双液膜电化学刻蚀制备纳米工具电极的装置，其特征在于：所述Z方向工作轴（4）对应显微镜支架（16）的另一侧设置圆环支架（10），所述导电金属圆环（18）和绝缘圆环（20）分别通过导电夹头（22）和绝缘夹头（23）连接在圆环支架上。

7.根据权利要求4所述的双液膜电化学刻蚀制备纳米工具电极的装置，其特征在于：所述装置还包括主轴（24）和十字紫铜棒（13），主轴设置在Z方向工作轴（4）的正面中间位置，校直钨丝棒（14）和主轴（24）通过十字紫铜棒（13）连接。

8.根据权利要求4所述的双液膜电化学刻蚀制备纳米工具电极的装置，其特征在于：所述电源（8）与校直钨丝棒（14）的之间还连接有电源开关（7）和电流表（6）。

9.根据权利要求4所述的双液膜电化学刻蚀制备纳米工具电极的装置，其特征在于：所述装置还包括控制设备，所述X方向工作轴（3）、Y方向工作轴（5）、Z方向工作轴（4）和显微镜（15）均与控制设备连接（9）。