[实用新型]一种应用于柔性膜表面处理喷头的排气孔结构及喷头

说明书

一种应用于柔性膜表面处理喷头的排气孔结构及喷头，喷头沿气体隔离面以及封装工作面的工作区和缓冲区分布多个，排气孔包括基孔以及包覆在基孔上的晶体材料，所述的晶体材料采用耐高温连接胶密封固定在封装面上。所述的封装面加工为凹形面，所述的基孔均开设于凹形面的中央。本实用新型通过在基孔上包覆晶体材料，能够消除温度及机械形变对排气孔尺寸的影响，满足优良的物理学稳定性。通过将封装面加工为凹形面，基孔开设于凹形面的中央，凹形面设计加工时按NCAP工艺最大工作压力实施，凹形面一方面加速了气体在柔性膜表面的均匀分布，同时也减少排气孔气体射流对正下方柔性膜区域的直接冲击。

技术领域

本实用新型属于原子层沉积领域，具体涉及一种应用于柔性膜表面处理喷头的排气孔结构及喷头。

背景技术

NCAP为Nano-Encapsulation的缩写形式，NCAP技术(NCAP Technology)是专门针对柔性高分子聚合物膜材料(即“柔性膜”)表面封装应用所开发的多种技术集成总称。封装则特指针对柔性膜采用多种气体(特别是水气及氧气)进行高性能阻隔处理。NCAP技术是气相表面处理技术，其实质是在气相条件下使柔性膜材料的表/界面及内部发生物理化学反应。

柔性膜表面处理喷头是NCAP封装系统反应物分子传输的末端，同时也负责表/界面物理化学反应发生时全局环境的建立。喷头所喷出的工作/反应气体射流在喷头与柔性膜之间形成NCAP工艺实施区，而NCAP系统所有全局/局部变量的最终实施及控制都在该工艺实施区内部完成。根据NCAP封装工艺，沿柔性膜的输送方向，封装工作面分为工作区、缓冲区以及气体回收槽等3部分功能区。工作区、缓冲区及气体隔离面上含有经特殊设计及分布的排气孔。所有排气孔排出的气体作为一个整体，需要确保可以控制柔性膜表面具有等于或接近刚性材料表面处理时的表面平坦度，即排气孔的气体射流在构建封装区时，要保证柔性膜不会产生任何整体或局部形变；或更确切的说，任何整体或局部形变产生的弛豫时间要小于柔性膜表面气体压力整体平衡达到的时间。因此，NCAP喷头封装工作面要使得封装区内的气体在整个柔性膜表面形成压力一致且内部反应气体分子数密度均匀的气体层，并且该气体层的形成需要在喷头喷出的气体接触到柔性膜表面的同时。除了保证柔性膜表面平坦度外，封装层内压力的作用还在于提供表/界面物理化学反应所需的压力条件，确保主系统气路流向，以及提供柔性膜输送时的辅助夹持。排气孔材料必须具有良好的稳定性，避免出现气振现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种应用于柔性膜表面处理喷头的排气孔结构，所排出的气体能够在满足表面平坦度的前提下提供反应所需的压力条件。

为了实现上述目的，本实用新型应用于柔性膜表面处理喷头的排气孔结构：包括喷头本体，喷头本体的封装工作面沿着柔性膜的移动方向依次划分为若干先导气工作区，相邻两个先导气工作区之间为缓冲区，若干先导气工作区以及缓冲区的四周为气体隔离面；沿气体隔离面及封装工作面的先导气工作区和缓冲区上分布有多个排气孔，所述的排气孔包括基孔以及包覆在基孔上的晶体材料，所述的晶体材料密封固定在封装面上；

所述的封装面加工为凹形面，凹形面的开口直径通过算式(P/2P₀)≤d/h进行求取，式中的P为喷头设计工作气压，P₀为标准气压，d为凹形面的开口直径，h为排气孔与流体控制面基准面距离，流体控制面为封装工作面与气体隔离面共同的物理平面；

所述的基孔均开设于凹形面的中央。

所述晶体材料为红宝石材料，基孔使用激光在红宝石材料上击穿形成。

所述的晶体材料采用耐高温连接胶密封固定在封装面上。

所述的基孔的直径≤0.25mm；

当封装工作面的宽度W≤8cm时，所述的排气孔在气体隔离面以及封装工作面的先导气工作区和缓冲区上沿一维直线分布；8cm≤封装工作面的宽度W≤16cm时，排气孔交错排列。