專利名稱：一種用于大氣壓等離子體聚合的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬等離子體聚合技術領域，特別是涉及一種用于大氣壓等離子體聚合的裝置。
背景技術：
一般用于材料處理的等離子體可通過氣體放電產(chǎn)生，但多數(shù)等離子體都是在低氣壓下進行，如低氣壓輝光放電等。到目前為止低氣壓輝光放電等離子體已經(jīng)得到較好研究并已廣泛應用于材料加工領域，這與其具有明顯的優(yōu)點是分不開的，比如這種放電有比較低的擊穿電壓，容易實現(xiàn)穩(wěn)定放電，還可以在較大尺度內實現(xiàn)均勻以及相對高的活性粒子濃度等。但另一方面由于低氣壓放電離不開真空系統(tǒng)，而且代價昂貴。介質阻擋放電通?？稍诖髿鈮合逻M行，由于其獨特的優(yōu)越性，已經(jīng)越來越多地被應用于材料改性領域。等離子體聚合是單體處于等離子體狀態(tài)時進行的聚合，是利用氣體放電使其產(chǎn)生各種活性基團，這些活性基團之間或活性基團與單體之間進行反應，從而形成了聚合膜。ZL02131978. 2公開了一種高密度等離子體化學氣相沉積設備，它的底座由金屬材料制成，腔內放置一個基板支座，上面蓋有陶瓷圈，在陶瓷圈頂外壁放置一個射頻線圈，來實現(xiàn)對腔內材料放電處理。這種方法沉積功率高，能夠得到較為致密的薄膜。ZL02151229.9公開了一種用于纖維表面改性的常壓低溫等離子體處理裝置，這種方法主要通過介質阻擋放電來實現(xiàn)。如果對于不同的放電類型，分別采取不同的裝置，這樣會造成整個處理過程的繁瑣，而且選擇性也相應減弱。
發(fā)明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用于大氣壓等離子體聚合的裝置，能夠選擇不同的單體來進行等離子體聚合，從而形成多種薄膜。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種用于大氣壓等離子體聚合的裝置，包括聚合反應系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)，所述的聚合反應系統(tǒng)包括反應容器、反應基材、上電極、下電極，所述的反應容器內前部放置反應基材，反應容器外表面后部上方覆蓋有上電極，下方覆蓋有下電極，且所述的反應基材置于上電極和下電極之間間隙區(qū)域以外；所述的上電極、下電極分別連接電源控制系統(tǒng)的兩端；所述的反應容器前端設有出氣管，后端通過進氣管連接進氣系統(tǒng)的溶液瓶；所述的進氣系統(tǒng)包括溶液瓶、氣瓶，所述的氣瓶內裝有載氣，所述的氣瓶通過連接管連接溶液瓶，所述的連接管上設有氣閥；所述的溶液瓶內裝有用于聚合的單體溶液，所述的進氣管末端高度位于溶液瓶內液面以上，所述的連接管末端高度位于溶液瓶內液面以下。所述的反應容器形狀為長方體，其上表面和下表面均為石英玻璃板。所述的上電極及下電極的外表面，除去與反應容器直接接觸的表面以外，其余表面均包覆有聚四氟乙烯薄膜。所述的電源控制系統(tǒng)包括相互連接的變壓器和等離子體發(fā)生器。[0009]所述的等離子體發(fā)生器配有頻率調節(jié)功能。所述的出氣管的直徑小于進氣管的直徑。所述的載氣為氬氣或氦氣或氮氣。所述的連接管上設有流量計，且所述的氣閥位于流量計與氣瓶的出氣口之間。_3] 有益.效果本實用新型可在大氣壓環(huán)境下，通過調節(jié)反應間隙的寬度、進氣系統(tǒng)的氣體流量，在反應基材上，等離子體聚合形成薄膜，并且能夠選擇不同的單體來進行等離子體聚合，從而形成多種薄膜。綜上所述，本實用新型具有設計合理、結構清晰、操作簡便、應用廣泛等特點。

圖1為本實用新型整體結構示意圖；1.上電極2.下電極3.反應容器4.連接管5.電源控制系統(tǒng)6.進氣管7.出氣管8.反應基材9.氣瓶10.流量計11.溶液瓶
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
如圖1所示，本實用新型包括聚合反應系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)5、進氣系統(tǒng)，所述的聚合反應系統(tǒng)包括反應容器3、反應基材8、上電極1、下電極2，所述的反應容器3內前部放置反應基材8，反應容器3外表面后部上方覆蓋有上電極1，下方覆蓋有下電極2，且所述的反應基材8置于上電極I和下電極2之間間隙區(qū)域以外；所述的上電極1、下電極2分別連接電源控制系統(tǒng)5的兩端；所述的反應容器3前端設有出氣管7，后端通過進氣管6連接進氣系統(tǒng)的溶液瓶11 ;所述的進氣系統(tǒng)包括溶液瓶11、氣瓶9，所述的氣瓶9內裝有載氣，所述的氣瓶9通過連接管4連接溶液瓶11，所述的連接管4上設有氣閥；所述的溶液瓶11內裝有用于聚合的單體溶液，所述的進氣管6末端高度位于溶液瓶11內液面以上，所述的連接管4末端高度位于溶液瓶11內液面以下。所述的反應容器3形狀為長方體，其上表面和下表面均為石英玻璃板。所述的上電極I及下電極2的外表面，除去與反應容器3直接接觸的表面以外，其余表面均包覆有聚四氟乙烯薄膜。所述的電源控制系統(tǒng)5包括相互連接的變壓器和等離子體發(fā)生器。所述的等離子體發(fā)生器配有頻率調節(jié)功能。所述的出氣管7的直徑小于進氣管6的直徑。所述的載氣為氬氣或氦氣或氮氣。所述的連接管4上設有流量計10，且所述的氣閥位于流量計10與氣瓶9的出氣口之間。本實用新型具體操作步驟如下[0027]I)將反應基材8洗凈、干燥；2)將反應基材8置于反應容器3內前部，位于反應容器3下表面的石英玻璃上方，并嚴格置于上電極I和下電極2之間間隙區(qū)域以外，反應容器3外表面后部上方覆蓋有上電極1，下方覆蓋有下電極2，所述的上電極1、下電極2分別連接電源控制系統(tǒng)5的兩端；3)在溶液瓶11中加入適量事先準備好的用于聚合的單體溶液，蓋緊瓶塞并重新連好裝置，打開氣瓶9，通入氬氣，調節(jié)氣閥，使流量計10指示一個合適的流量；4)打開電源控制系統(tǒng)5，調節(jié)一個合適的放電電壓，并調節(jié)等離子體發(fā)生器的頻率調節(jié)旋鈕，使其有一個與放電電壓匹配的放電電流，計時并觀察上電極1、下電極2之間的放電情況，等待聚合。
5)到達預定聚合時間后，將電壓調至“0”的位置，關閉電源控制系統(tǒng)5和氣瓶9，取出聚合后的發(fā)應基材即可，大氣壓等離子體聚合過程結束。
權利要求1.一種用于大氣壓等離子體聚合的裝置，包括聚合反應系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)(5)、進氣系統(tǒng)，其特征在于所述的聚合反應系統(tǒng)包括反應容器(3)、反應基材(8)、上電極(I)、下電極(2 )，所述的反應容器(3 )內前部放置反應基材(8 )，反應容器(3 )外表面后部上方覆蓋有上電極(I)，下方覆蓋有下電極(2 )，且所述的反應基材(8 )置于上電極(I)和下電極(2 )之間間隙區(qū)域以外；所述的上電極(I)、下電極(2)分別連接電源控制系統(tǒng)(5)的兩端；所述的反應容器(3)前端設有出氣管(7)，后端通過進氣管(6)連接進氣系統(tǒng)的溶液瓶(11);所述的進氣系統(tǒng)包括溶液瓶(11)、氣瓶(9)，所述的氣瓶(9)內裝有載氣，所述的氣瓶(9)通過連接管(4)連接溶液瓶(11)，所述的連接管(4)上設有氣閥；所述的溶液瓶(11)內裝有用于聚合的単體溶液，所述的進氣管(6)末端高度位于溶液瓶(11)內液面以上，所述的連接管(4)末端高度位于溶液瓶(11)內液面以下。
2.如權利要求1所述的ー種用于大氣壓等離子體聚合的裝置，其特征在于所述的反應容器(3)形狀為長方體，其上表面和下表面均為石英玻璃板。
3.如權利要求1所述的ー種用于大氣壓等離子體聚合的裝置，其特征在于所述的上電極(I)及下電極(2)的外表面，除去與反應容器(3)直接接觸的表面以外，其余表面均包覆有聚四氟こ烯薄膜。
4.如權利要求1所述的ー種用于大氣壓等離子體聚合的裝置，其特征在于所述的電源控制系統(tǒng)(5)包括相互連接的變壓器和等離子體發(fā)生器。
5.如權利要求4所述的ー種用于大氣壓等離子體聚合的裝置，其特征在于所述的等離子體發(fā)生器配有頻率調節(jié)功能。
6.如權利要求1所述的ー種用于大氣壓等離子體聚合的裝置，其特征在于所述的出氣管(7)的直徑小于進氣管(6)的直徑。
7.如權利要求1所述的ー種用于大氣壓等離子體聚合的裝置，其特征在于所述的載氣為氬氣或氦氣或氮氣。
8.如權利要求1所述的ー種用于大氣壓等離子體聚合的裝置，其特征在于所述的連接管(4)上設有流量計(10)，且所述的氣閥位于流量計(10)與氣瓶(9)的出氣ロ之間。
專利摘要本實用新型涉及一種用于大氣壓等離子體聚合的裝置，包括聚合反應系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)，所述的聚合反應系統(tǒng)包括反應容器、反應基材、上電極、下電極，所述的反應容器內前部放置反應基材，反應容器外表面后部上方覆蓋有上電極，下方覆蓋有下電極；所述的反應容器前端設有出氣管，后端通過進氣管連接進氣系統(tǒng)的溶液瓶；所述的進氣系統(tǒng)包括溶液瓶、氣瓶，所述的氣瓶通過連接管連接溶液瓶。本實用新型可在大氣壓環(huán)境下，通過調節(jié)反應間隙的寬度、進氣系統(tǒng)的氣體流量，在反應基材上，等離子體聚合形成薄膜，并且能夠選擇不同的單體來進行等離子體聚合，從而形成多種薄膜，具有設計合理、結構清晰、操作簡便、應用廣泛等特點。
文檔編號C23C26/00GK202881388SQ201220456849
公開日2013年4月17日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權日2012年9月7日
發(fā)明者唐曉亮, 陳陽, 程曼麗, 陳寶同, 邱高 申請人:東華大學