[发明专利]一种材料表面处理气体喷射装置

说明书

本发明公开了一种材料表面处理气体喷射装置，包括：喷头，所述喷头与待处理材料间隔形成封装区；所述喷头包括：喷头体，气体闭锁循环系统，所述的气体闭锁循环系统设置在喷头体内部，其包括用于运输工作气体的回气系统和进气系统；封装工作面，所述的封装工作面设置在喷头体表面；所述的封装工作面具有多个沿线性排布的排气孔，排气孔与所述进气系统连接用于将携带反应物分子的工作气体射流在所述封装区内形成均匀的气体薄层，并在待处理材料表面上形成封装层；及气体回收槽，气体回收槽的末端与回气系统连接。本发明实现工业级柔性高分子聚合物连续表面处理，尤其是在常压气相条件下的量产化封装连续处理作业能力。

技术领域

本发明属于材料表面处理技术领域，涉及一种材料表面处理气体喷射装置。

背景技术

原子层沉积技术采用反应物分子有序交替输运、表面自限制性生长、步进式表面覆盖等方 式和机理来控制物体表面的气相化学反应，从而实现纳米/亚纳米尺度内薄膜生长速率的精确 控制。目前，在需要制备超薄、高均匀性和保型性极好的各种薄膜材料的应用中，原子层沉积 技术具有不可替代的地位。正因如此，原子层沉积技术有着广泛的应用领域。具不完全统计， 原子层沉积技术的应用在过去的十年中成指数增长，目前这种方法已经被广泛应用于半导体及 相关产业，例如：集成电路、传感器、III-V器件、微/纳机电系统制造业、光学器件和光电工 程、防锈耐磨材料和可再生能源应用(比如：太阳能)。其他大规模的应用包括防腐、能源存 储和生产(例如：先进薄膜电池和燃料电池)、柔性电子水分或者气体密封涂层、针对医疗设 备和植入体的生物相容性涂层、水净化、先进的照明设备(例如：LED)、生态包装材料、装 饰涂料、玻璃防裂层、防水涂料等。

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的总称。封装则特 指针对柔性膜所做的对多种气体(特别是水气及氧气)的高性能阻隔处理。NCAP技术是气相 表面处理技术，其实质是气相条件下柔性膜材料的表/界面及内部物理化学反应。

然而如何实现工业级柔性高分子聚合物(或其他平面硬质/软质材料)连续表面处理，尤 其是在常压气相条件下的连续处理作业能力是现在急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种材料表面处理气体喷射装置，该材料表面处 理气体喷射装置拥有工业级柔性高分子聚合物表面处理技术所要求的核心功能，具备在常压气 相条件下的连续处理作业能力，能够满足NCAP技术的工艺、工程及系统要求。

为达到以上几个目的，本发明采用以下的技术方案予以实现：

一种材料表面处理气体喷射装置，包括：

喷头，所述喷头与待处理材料间隔形成封装区；所述喷头包括：

喷头体，

气体闭锁循环系统，所述的气体闭锁循环系统设置在喷头体内部，其包括用于运输工作气 体的回气系统和进气系统；

封装工作面，所述的封装工作面设置在喷头体表面，且封装工作面与待处理材料表面相对 设置；所述的封装工作面具有多个沿线性排布的排气孔，排气孔与所述进气系统连接用于将携 带反应物分子的工作气体射流在所述封装区内形成均匀的气体薄层，并在待处理材料表面上形 成封装层；

及气体回收槽，气体回收槽设置在封装工作面上，且气体回收槽的末端与回气系统连接用 于回收反应后的气体。

优选地，所述的排气孔包括：

先导气排气孔；先导气排气孔与一路进气管道连接用于提供由反应物分子和工作气体组成 的反应气体；先导气排气孔至少两列，两列先导气排气孔分别提供两种反应气体；所述气体回 收槽设置在每列先导气排气孔周围；