[发明专利]生产多个封装结晶颗粒的方法、设备及形成同轴馈线的方法

说明书

本申请公开了一种生产多个封装结晶颗粒的方法，其包括向下馈送同轴馈线，以使所述同轴馈线的第一线端位于加热源处；所述同轴馈线包括结晶线芯和围绕所述结晶线芯的无定形壳体。在所述加热源处对所述同轴馈线的第一线端进行加热，从而在第一线端形成熔融悬滴。所述多个封装的结晶颗粒由熔融悬滴掉落到位于熔融悬滴下方的收集器上。

技术领域

本申请涉及一种生产多个封装结晶颗粒的方法、设备及形成同轴馈线的方法，属于小颗粒和细线材的封装技术领域。

背景技术

同轴电流体动力(Coaxial electrohydrodynamic，EHD)加工(例如，静电喷涂和静电纺丝)和流动聚焦(Flow Focusing，FF)是制造和封装小颗粒和细线材的通用手段。然而，可用的材料却有限，其要求至少一种组成流体可进行EHD或FF加工，密度、导电性、介电常数、粘度和表面张力等材料性能需在一定范围内，从而可以形成稳定的锥形射流几何形状，并且通过动量传递可驱动另一种流体。

由于熔融结晶材料的高熔点、高导电性、高表面张力、高反应性及低粘度特点，利用熔融结晶材料(例如，金属、半导体、陶瓷、盐等)可控地生产颗粒和线材的常规EHD和FF方法面临很大的技术难题，即，高真空和高温。另一方面，熔融聚合物和熔融玻璃的大部分(即使不是全部)组成材料是无定形二氧化硅，诸如钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英玻璃等，而由于其低导电性和高粘度的特点，直接对熔融聚合物和熔融玻璃进行EHD加工和FF就产生挑战性。

发明内容

为了解决上述问题，根据本申请的一个方面，提出了一种生产多个封装结晶颗粒的方法，包括：

向下馈送同轴馈线，以将所述同轴馈线的第一线端设置在加热源处，所述同轴馈线包括：

结晶线芯；和

无定形壳体，其围绕所述结晶线芯；

在所述加热源处加热所述同轴馈线的第一线端，从而在所述第一线端形成熔融悬滴；和

将多个封装的结晶颗粒由所述熔融悬滴掉落到设置在所述熔融悬滴下方的收集器上。

优选地，还包括将与所述同轴馈线的第一线端相反的第二线端连接到高压电源。

优选地，所述高压电源在所述结晶线芯上施加0-100kV的电压。

还包括鞘气流，所述鞘气流位于所述加热源上游的所述同轴馈线周围。

优选地，还包括接地电极，所述接地电极位于所述熔融悬滴下方。

优选地，所述多个封装结晶颗粒是一个或多个小芯颗粒或细芯线。

优选地，所述一个或多个小芯颗粒的直径小于1mm。

优选地，所述细芯线的直径小于100μm。

优选地，所述加热源可通过电阻加热、感应加热、炬加热、激光加热、微波加热、电子束加热或等离子体加热中的一种或多种以加热所述同轴馈线。

优选地，所述收集器接地。

根据本申请的另一个方面，提供了一种用于沉积多个封装结晶颗粒的设备，包括：

同轴馈线，包括：

结晶线芯；和

无定形壳体，其围绕所述结晶线芯；

加热源，所述同轴馈线的第一线端位于所述加热源处；和

收集器，其设置在所述加热源下方；

其中在所述加热源处加热所述第一线端以在所述第一线端形成熔融悬滴，多个封装的结晶颗粒从所述第一线端掉落到所述收集器上。