本發(fā)明涉及材料制備工藝中蒸發(fā)源控制,尤其是涉及一種通過控制蒸發(fā)管參數(shù)調(diào)控銻源蒸發(fā)速率的方法。
背景技術(shù):
1、夜視技術(shù)作為現(xiàn)代光電技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵分支,借助光電成像器件實(shí)現(xiàn)夜間觀察功能,極大地拓展了人類在低光照環(huán)境下的視覺能力,在軍事、安防、科研以及民用等眾多領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用,其核心原理是將夜間或低照度下攝取的微弱光學(xué)圖像,通過像增強(qiáng)器或攝像器件轉(zhuǎn)換為增強(qiáng)的光學(xué)圖像或電子圖像,使觀察者能夠清晰地分辨目標(biāo)物體;
2、微光夜視儀作為夜視技術(shù)的典型代表產(chǎn)品,巧妙利用夜間的微弱月光、星光、大氣輝光、銀河光等自然界夜天光作為照明光源。它借助像增強(qiáng)器這一核心部件,把目標(biāo)反射回來的微弱光子進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)換為可見圖像,從而實(shí)現(xiàn)夜間觀察的功能,在軍事領(lǐng)域,微光夜視儀廣泛應(yīng)用于夜間瞄準(zhǔn)、夜間觀察、夜間跟蹤識(shí)別等關(guān)鍵任務(wù)場(chǎng)景,在微光夜視儀的制造過程中,銻源蒸發(fā)技術(shù)占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位,像增強(qiáng)器的性能在很大程度上依賴于銻源蒸發(fā)的質(zhì)量和穩(wěn)定性。
3、現(xiàn)有技術(shù)中,傳統(tǒng)的銻源蒸發(fā)過程中,對(duì)影響蒸發(fā)速率的因素把控不足,無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控,在蒸發(fā)過程中,銻源在蒸發(fā)空間內(nèi)的分布不均勻,使得像增強(qiáng)器不同區(qū)域的銻含量存在差異,從而導(dǎo)致蒸發(fā)速率難以穩(wěn)定在特定數(shù)值范圍內(nèi),呈現(xiàn)出較大的波動(dòng),為此我們提出了一種通過控制蒸發(fā)管參數(shù)調(diào)控銻源蒸發(fā)速率的方法用于解決上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在傳統(tǒng)的銻源蒸發(fā)過程中,對(duì)影響蒸發(fā)速率的因素把控不足,無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控,在蒸發(fā)過程中,銻源在蒸發(fā)空間內(nèi)的分布不均勻,使得像增強(qiáng)器不同區(qū)域的銻含量存在差異,從而導(dǎo)致蒸發(fā)速率難以穩(wěn)定在特定數(shù)值范圍內(nèi),呈現(xiàn)出較大的波動(dòng)的缺點(diǎn),而提出的一種通過控制蒸發(fā)管參數(shù)調(diào)控銻源蒸發(fā)速率的方法。
2、本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N通過控制蒸發(fā)管參數(shù)調(diào)控銻源蒸發(fā)速率的方法采用如下的技術(shù)方案:
3、一種通過控制蒸發(fā)管參數(shù)調(diào)控銻源蒸發(fā)速率的方法,包括以下步驟:
4、s1:選擇蒸發(fā)管,并對(duì)蒸發(fā)管尺寸精度進(jìn)行控制;
5、s2:準(zhǔn)備銻原材料,并對(duì)銻原材料進(jìn)行預(yù)處理;
6、s3:將預(yù)處理后的銻原材料壓制成銻丸;
7、s4:將銻丸放置在蒸發(fā)管內(nèi);
8、s5:選擇模具,并對(duì)放置有銻丸的蒸發(fā)管進(jìn)行擠壓加工;
9、s6:對(duì)擠壓加工后的蒸發(fā)管進(jìn)行蒸發(fā)。
10、進(jìn)一步地,所述s1中,選用n?i80cr20合金所制作的無縫免焊銻源蒸發(fā)管,蒸發(fā)管厚度為20-30μm,蒸發(fā)管直徑為2-3mm,長(zhǎng)度為20-30mm。
11、進(jìn)一步地,所述s1中,通過鉆孔裝置在蒸發(fā)管中間位置加工一個(gè)小孔,小孔直徑為1-2mm,小孔尺寸精度為±0.05mm。
12、進(jìn)一步地,所述s2中,購(gòu)買純度為7n的銻原材料,通過將銻原材料置于特定的化學(xué)溶液中,通過化學(xué)反應(yīng)溶解其中的雜質(zhì),向處理后的溶液中加入適當(dāng)?shù)某恋韯逛R以沉淀形式析出對(duì)沉淀后的銻進(jìn)行蒸餾處理,通過控制溫度和壓力,將銻從混合物中分離出來,得到高純度的銻。
13、進(jìn)一步地,所述s2中,通過陰離子、陽離子或非離子表面活性劑對(duì)銻原材料進(jìn)行表面改性處理,在60℃下處理30分鐘,表面活性劑濃度為0.5%。
14、進(jìn)一步地,所述s2中,通過球磨機(jī)對(duì)銻原材料進(jìn)行球磨,球磨時(shí)間為180min;
15、球磨介質(zhì)和參數(shù)設(shè)置:球磨罐為不銹鋼材質(zhì),內(nèi)膽為氧化鋯,容積為1000ml,磨球材質(zhì)為氧化鋯,選擇直徑為6mm的磨球共200顆,直徑為10mm的磨球共100顆,直徑20mm的磨球共10顆,磨球的總質(zhì)量約700g;
16、球磨過程:將較粗的純銻金屬塊體和磨球放入球磨罐中,在球磨機(jī)中進(jìn)行球磨處理,通過磨球的撞擊和摩擦作用將銻塊破碎并細(xì)化成粒度達(dá)到要求的金屬銻粉末;
17、球磨工藝為:以轉(zhuǎn)速160r/min正轉(zhuǎn)30min后停止2min,再以轉(zhuǎn)速160r/min反轉(zhuǎn)30min后停止2min,由此循環(huán)3次,共192min,球磨過程時(shí)始終保持球磨罐內(nèi)真空;
18、球磨后的銻粉放入振篩機(jī)篩分,篩網(wǎng)目數(shù)為600-1200目,篩分結(jié)束后使用激光粒度儀對(duì)銻粉進(jìn)行激光粒度分析,獲得需要的粒度。
19、進(jìn)一步地,所述s3中,通過分析天平稱量銻粉,保證量取的每份銻粉的質(zhì)量一致,然后組裝好成型模具,將稱好的粉末放入模具的四個(gè)進(jìn)料口中,將沖頭放入含有銻粉的進(jìn)料口,用均勻且穩(wěn)定的壓力壓制銻粉使其形成半球圓柱型的銻丸,最后將模具的上下部分分離并取出壓制好的銻丸。
20、進(jìn)一步地,所述s5中,選用圓管單邊壓扁模具,將蒸發(fā)管放入模具中,蒸發(fā)管小孔對(duì)準(zhǔn)模具上的定位凸起,然后合上上下部分模具,通過液壓機(jī)進(jìn)行擠壓加工,使蒸發(fā)管壁的一側(cè)輕微壓扁。
21、進(jìn)一步地,所述s4和s5中,將銻丸分別從圓管的兩側(cè)放入蒸發(fā)管內(nèi),然后將放有銻丸的蒸發(fā)管放入模具內(nèi),小孔同樣對(duì)準(zhǔn)定位凸起,并使用定位針將銻丸推到指定的位置,再將定位針移出,合上模具上下部分并用液壓機(jī)壓制。
22、進(jìn)一步地,所述s6中,將蒸鍍爐的加熱溫度設(shè)置為200℃,真空度設(shè)置為10-7pa,通過電流控制溫度,通過溫度控制蒸發(fā)速率,在蒸發(fā)過程中,通過測(cè)量晶振片在蒸鍍前后的頻率變化來獲得薄膜的沉積厚度和沉積速率,通過測(cè)量薄膜沉積速率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蒸發(fā)速率的變化。
23、綜上所述,本申請(qǐng)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
24、1.本方案在實(shí)際應(yīng)用于銻源蒸發(fā)系統(tǒng)時(shí),能夠在不同的生產(chǎn)環(huán)境和工藝要求下,通過調(diào)整上述制作工藝參數(shù),精準(zhǔn)地控制銻源蒸發(fā)速率,確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性,同時(shí)能通過該蒸發(fā)管精確控制銻源蒸發(fā)速率,以滿足不同鍍膜厚度和光學(xué)性能的要求;
25、2.本方案材料具有可控且穩(wěn)定的蒸發(fā)速率,適用于薄膜沉積、光電材料合成、半導(dǎo)體制造、微光夜視儀像增強(qiáng)器制造或其他需要精確控制銻源蒸發(fā)速率的工藝中,該銻源蒸發(fā)材料不僅具有優(yōu)異的蒸發(fā)性能,還具有良好的穩(wěn)定性和可靠性,可以滿足各種高性能材料制備和工藝應(yīng)用的需求。
26、本發(fā)明通過控制銻源蒸發(fā)管的結(jié)構(gòu)和制作工藝,實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)過程的精細(xì)化調(diào)控,能夠精準(zhǔn)調(diào)控蒸發(fā)速率,有效提升蒸發(fā)的均勻性和穩(wěn)定性,增強(qiáng)工藝的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。
1.一種通過控制蒸發(fā)管參數(shù)調(diào)控銻源蒸發(fā)速率的方法,其特征在于:包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過控制蒸發(fā)管參數(shù)調(diào)控銻源蒸發(fā)速率的方法,其特征在于:所述s1中,選用ni80cr20合金所制作的無縫免焊銻源蒸發(fā)管,蒸發(fā)管厚度為20-30μm,蒸發(fā)管直徑為2-3mm,長(zhǎng)度為20-30mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種通過控制蒸發(fā)管參數(shù)調(diào)控銻源蒸發(fā)速率的方法,其特征在于:所述s1中,通過鉆孔裝置在蒸發(fā)管中間位置加工一個(gè)小孔,小孔直徑為1-2mm,小孔尺寸精度為±0.05mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種通過控制蒸發(fā)管參數(shù)調(diào)控銻源蒸發(fā)速率的方法,其特征在于:所述s2中,購(gòu)買純度為7n的銻原材料,通過將銻原材料置于特定的化學(xué)溶液中,通過化學(xué)反應(yīng)溶解其中的雜質(zhì),向處理后的溶液中加入適當(dāng)?shù)某恋韯逛R以沉淀形式析出對(duì)沉淀后的銻進(jìn)行蒸餾處理,通過控制溫度和壓力,將銻從混合物中分離出來,得到高純度的銻。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種通過控制蒸發(fā)管參數(shù)調(diào)控銻源蒸發(fā)速率的方法,其特征在于:所述s2中,通過陰離子、陽離子或非離子表面活性劑對(duì)銻原材料進(jìn)行表面改性處理,在60℃下處理30分鐘,表面活性劑濃度為0.5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種通過控制蒸發(fā)管參數(shù)調(diào)控銻源蒸發(fā)速率的方法,其特征在于:所述s2中,通過球磨機(jī)對(duì)銻原材料進(jìn)行球磨,球磨時(shí)間為180min;
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種通過控制蒸發(fā)管參數(shù)調(diào)控銻源蒸發(fā)速率的方法,其特征在于:所述s3中,通過分析天平稱量銻粉,保證量取的每份銻粉的質(zhì)量一致,然后組裝好成型模具,將稱好的粉末放入模具的四個(gè)進(jìn)料口中,將沖頭放入含有銻粉的進(jìn)料口,用均勻且穩(wěn)定的壓力壓制銻粉使其形成半球圓柱型的銻丸,最后將模具的上下部分分離并取出壓制好的銻丸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種通過控制蒸發(fā)管參數(shù)調(diào)控銻源蒸發(fā)速率的方法,其特征在于:所述s5中,選用圓管單邊壓扁模具,將蒸發(fā)管放入模具中,蒸發(fā)管小孔對(duì)準(zhǔn)模具上的定位凸起,然后合上上下部分模具,通過液壓機(jī)進(jìn)行擠壓加工,使蒸發(fā)管壁的一側(cè)輕微壓扁。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種通過控制蒸發(fā)管參數(shù)調(diào)控銻源蒸發(fā)速率的方法,其特征在于:所述s4和s5中,將銻丸分別從圓管的兩側(cè)放入蒸發(fā)管內(nèi),然后將放有銻丸的蒸發(fā)管放入模具內(nèi),小孔同樣對(duì)準(zhǔn)定位凸起,并使用定位針將銻丸推到指定的位置,再將定位針移出,合上模具上下部分并用液壓機(jī)壓制。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種通過控制蒸發(fā)管參數(shù)調(diào)控銻源蒸發(fā)速率的方法,其特征在于:所述s6中,將蒸鍍爐的加熱溫度設(shè)置為200℃,真空度設(shè)置為10-7pa,通過電流控制溫度,通過溫度控制蒸發(fā)速率,在蒸發(fā)過程中,通過測(cè)量晶振片在蒸鍍前后的頻率變化來獲得薄膜的沉積厚度和沉積速率,通過測(cè)量薄膜沉積速率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蒸發(fā)速率的變化。