一种真空高温粉末震动镀膜设备的制作方法

本发明涉及的是一种真空高温粉末震动镀膜设备，属于镀膜设备。

背景技术：

1、粉末镀膜包覆技术可以显著提升粉体材料的导电、导热、耐候及化学稳定性，在锂电、催化剂、医药行业得到广泛的应用。

2、但由于粉末的团聚、表面积大等特性，现有技术中缺乏低成本高产量的粉末镀膜包覆技术和设备。

3、现有技术中有在常压下进行镀膜的技术。而ald反应通常一个前驱体（常用tma），一个氧源（h2o或o3），在常压下反应，由于空气中存在氧气，tma通入时会直接与空气中的氧发生cvd反应，导致粉末上的镀膜层厚度不能精确控制，镀膜致密性较差，并且cvd反应会产生很多氧化铝粉尘污染需要镀膜的粉末；且常压下空气中有其他气体元素、水汽或杂质会污染镀膜的粉末；另外常压下反应气体的扩散速度较慢，导致反应气体在粉末上分布不均匀，造成镀膜不均，有漏镀风险；另一方面，粉末在空气中会吸附一些气体、水分或其他杂质，这些水分和杂质在粉体之间起到了“桥梁”的作用（吸附的水分子会形成氢键），让粉末颗粒相互粘结在一起造成粉末的团聚。

技术实现思路

1、本发明提出的是一种真空高温粉末震动镀膜设备，其目的旨在克服现有技术存在的上述不足，改善镀膜均匀性和致密性，减少对粉末的污染，并提高ald反应速度和充分性。

2、本发明的技术解决方案：一种真空高温粉末震动镀膜设备，利用空间位移原子层沉积包覆技术实现粉末的批量镀膜。

3、具体的，其结构包括粉末进料器、真空炉腔、震动输送槽、真空泵和收料盒，其中震动输送槽沿长度方向设置在真空炉腔内，震动输送槽进料端上方的真空炉腔上装有粉末进料器，粉末进料器下端出料口对准震动输送槽进料端，真空炉腔通过管道连通真空泵，震动输送槽出料端下方的真空炉腔上装有收料盒，震动输送槽进料端与出料端之间的真空炉腔上设有若干个反应周期单元，每个反应周期单元包括一个加热器和若干个进气口，加热器设置在反应周期单元靠近粉末进料器一端，进气口用于通入反应气体或惰性气体，粉末进料器下端出料口和真空炉腔与真空泵之间管道上分别设有电动阀门。以上结构中粉末进料器用于装载需要镀膜的粉末；真空炉腔提供粉末镀膜所需的真空环境；真空泵把真空炉腔抽成真空并抽走残余的反应气体；震动输送槽可用设定的频率震动把粉末从进料口输送到收料盒，并使粉末扩散开来防止团聚；收料盒收取镀膜后的粉末，两处电动阀门分别用于控制进料速度和抽真空速度。

4、优选的，每个所述的反应周期单元包括个均匀分布的进气口，个由进气口靠近加热器一侧向另一侧分别依次通入惰性气体、反应气体a、惰性气体、反应气体b和惰性气体。加热器用于把粉末加热到反应需要的温度，惰性气体用于隔离反应气体a和反应气体b，防止产生cvd反应。

5、优选的，所述的震动输送槽与真空炉腔内底部之间连接有若干支撑弹簧，真空炉腔下方装有两个震动器，两震动器分别通过一穿过真空炉腔底部的震动连接杆连接震动输送槽底部两侧，真空炉腔外侧部分的震动连接杆上装有密封波纹管。支撑弹簧用于支撑震动输送槽，防止震动机构对真空炉腔的影响；密封波纹管用于在震动连接杆穿过真空炉腔外壁时起到密封作用；震动器用于控制震动输送槽的震动频率和振幅方向。通过两台震动器来控制震动输送槽的震动频率、振幅大小以及震动方向，使粉末在震动输送槽内被振散，并按一定的前抛角度被往前抛散。粉末在往前震动抛散的过程中会从每个反应周期单元的下方经过，被加热并被周期性在其表面覆盖反应气体a和反应气体b的原子层，实现周期性的空间原子层沉积镀膜。

6、本发明的优点：结构设计合理，在真空下反应，相比现有技术常压下反应，可有效提高镀膜均匀性，改善致密性，并减少对粉末的污染；还优选设有加热装置，满足有些ald反应必须在一定的温度条件下才能进行，且适当的温度范围可使ald反应更快更充分。

1.一种真空高温粉末震动镀膜设备，其特征在于，包括粉末进料器（1）、真空炉腔（3）、震动输送槽（4）、真空泵（9）和收料盒（10），其中震动输送槽（4）沿长度方向设置在真空炉腔（3）内，震动输送槽（4）进料端上方的真空炉腔（3）上装有粉末进料器（1），粉末进料器（1）下端出料口对准震动输送槽（4）进料端，真空炉腔（3）通过管道连通真空泵（9），震动输送槽（4）出料端下方的真空炉腔（3）上装有收料盒（10），震动输送槽（4）进料端与出料端之间的真空炉腔（3）上设有若干个反应周期单元（11），每个反应周期单元（11）包括一个加热器（12）和若干个进气口（13），加热器（12）设置在反应周期单元（11）靠近粉末进料器（1）一端，进气口（13）用于通入反应气体或惰性气体，粉末进料器（1）下端出料口和真空炉腔（3）与真空泵（9）之间管道上分别设有电动阀门（2）。

2.如权利要求1所述的一种真空高温粉末震动镀膜设备，其特征在于，每个所述的反应周期单元（11）包括（5）个均匀分布的进气口（13），（5）个由进气口（13）靠近加热器（12）一侧向另一侧分别依次通入惰性气体、反应气体a、惰性气体、反应气体b和惰性气体。

3.如权利要求1所述的一种真空高温粉末震动镀膜设备，其特征在于，所述的震动输送槽（4）与真空炉腔（3）内底部之间连接有若干支撑弹簧（5），真空炉腔（3）下方装有两个震动器（8），两震动器（8）分别通过一穿过真空炉腔（3）底部的震动连接杆（6）连接震动输送槽（4）底部两侧，真空炉腔（3）外侧部分的震动连接杆（6）上装有密封波纹管（7）。