CN107488837A - 材料微观表面共型镀膜系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开材料微观表面共型镀膜系统，涉及属于表面共型镀膜技术领域。该系统包括：化学气相沉积反应腔室，与反应腔室侧面相连通的进气供给系统，位于反应腔室侧面的真空控制系统，位于反应腔室上部的电热合金丝加热系统，位于反应腔室下部的循环水冷却系统，位于反应腔室上部的石英观察窗。本发明的效果和益处是所形成的镀膜膜层为纳米尺度，且与原材料共型，致密均匀，厚度可控；该装置控制水浴加热温度、进气管道外缠绕电阻丝加热和采用气体流量计的方式调节进气速率，省去了质量流量控制器，降低了设备成本，简化了该装置的配置，大大降低了反应单体在进气管道中冷凝的可能性。

Description

材料微观表面共型镀膜系统
技术领域
本发明属于表面共型镀膜技术领域，特别涉及到对材料微观表面进行纳米尺度级别的共型镀膜、表面疏水改性处理系统。
背景技术
疏水性是材料表面的重要特征之一，它是由材料的化学组成和表面几何结构共同决定的。其性质通常用水接触角来评价。一般来说，水在固体表面接触角超过90°的表面称为疏水表面。当水在固体表面的接触角超过150°时，该表面称为超疏水表面。
随着社会的发展，工业上和生活中对材料疏水性的要求越来越高。对于防水服装、包装材料、防水电子产品、自清洁表面、防雾表面等许多应用来说，较高的水接触角是疏水性最有效的关键基础。目前对于该类产品的疏水功能还有待提高，这也是各生产企业着力解决的技术问题。
材料表面疏水改性的方法主要有物理法和化学法。物理改性的结果是改性剂与材料存在范德华力、氢键力等分子之间的相互作用力，但不存在共价键或离子键作用，改性效果不稳定。化学改性主要是指改性剂与材料表面发生化学反应，形成性质稳定的疏水薄膜层。其中利用氟硅烷、硅烷偶联剂等对材料表面进行接枝改性是最常用的疏水改性方法。[KSirichai,Li K.Preparation and characterization of hydrophobic ceramic hollowfiber membrane[J].Journal of membrane Science,2007,291(1):70-76]利用全氟乙氧基硅烷(FAS)对Al2O3陶瓷中空纤维膜进行修饰，陶瓷膜表面接触角达到接近120°。中国专利CN103088629A以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)织物为原材料，利用十六烷基三甲基溴化铵和强碱化合物等对PET无纺布进行预处理，然后放入硅烷前驱体，之后加入疏水烷基硅烷化合物，热处理后获得水接触角大于150°的疏水表面。然而，几乎所有传统的液相薄膜涂覆方法都是湿法制备。湿法改性的缺点是操作时间长，操作程序繁琐；改性所需要的试剂量消耗大，涂覆过程往往需要使用有机溶液，因此不适用于对有机溶液敏感的基底材料(如塑料等)；较难控制薄膜厚度，在结构复杂的表面难以形成均匀共型的纳米尺度薄膜。
化学气相沉积(CVD，Chemical Vapor Deposition)是化学改性的另外一种方法，它是把含有构成薄膜元素的气态反应剂或者液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室，在衬底表面发生化学反应，并把固体产物沉积到表面生成薄膜的过程。它包括4个主要阶段：①反应气体向材料表面扩散；②反应气体吸附在材料的表面；③在材料表面产生化学反应；④气态副产物脱离材料表面。
传统化学气相沉积主要包括等离子增强化学气相沉积(PECVD)和激光化学气相沉积(LCVD)等。等离子增强化学气相沉积是借助气体辉光放电产生的等离子体来增强反应物质的化学活性，促进气体间的化学反应。但是等离子体产生过程会附带较高的能量，对表面疏水改性所需的含氟基团有较大的破坏作用，薄膜的化学结构无法精确控制且所需官能团不易保存；对所需疏水改性材料的耐温要求也较高。另外，PECVD反应所需的能量较高，不利于表面疏水改性条件和改性成本的控制。
所以，开发一种操作简单、条件温和、过程可控、适用范围广、纳米尺度、与原材料表面共型的镀膜系统非常重要。
发明内容
针对以上材料表面处理的现状及存在的不足，本发明旨在提出一种工艺简单、设备简单、条件温和、过程可控、适用范围广的材料微观表面共型镀膜系统，所述系统能够在材料表面形成一层厚度均匀的纳米级疏水薄膜，并达到很好的共型效果。
为达到以上发明目的，本发明采用的技术方案是：
材料微观表面共型镀膜系统，包括化学气相沉积反应腔室、进气供给系统、真空控制系统、电热合金丝加热系统、循环水冷却系统、石英观察窗。
所述化学气相沉积反应腔室(32)包括下部腔体和可拆卸的上部腔体，所述下部腔体和上部腔体通过螺栓加氟橡胶圈密封；
其下部腔体底部设置样品台，用于盛放待镀材料；所述化学气相沉积反应腔室的顶部设置石英观察窗，用于实时观测反应腔室底部样品台上材料镀膜处理的过程；进气供给系统与反应腔室侧面相连通，用于向化学气相沉积反应腔室提供反应物单体和引发剂；真空控制系统与反应腔室侧面相连通，用于控制化学气相沉积反应腔室内的真空环境；电热合金丝加热系统与反应腔室上部相连通，用于控制电热合金丝的温度达到引发剂裂解所需要的温度；循环水冷却系统与化学气相沉积反应腔室下部相连通，用于控制反应腔室底部样品台及样品台上待镀材料的温度。
所述进气供给系统包括引发剂进气装置和反应物单体进气装置两部分，用于控制反应物单体和引发剂进气流量比。其中，反应物单体进气装置包括水浴加热装置、反应物单体容器、反应物气体流量计、反应物进气导管、反应物出气导管、直流电源及电热合金丝；水浴加热装置位于反应物单体容器下方，由水浴加热装置对反应物单体进行气化；所述反应物单体容器通过反应物气体流量计与反应物进气导管一端相连，用于控制反应物气体进气流量；反应物进气导管另一端与化学气相沉积反应腔室相连，用于向化学气相沉积反应腔室中供给反应物气体；所述反应物出气导管的末端封闭，位于化学气相沉积反应室内，其开口端与反应物进气导管在化学气相沉积反应腔室上的连接处相通，反应物出气导管的管壁上设置有导气孔，用于将反应物气体均匀地导入反应腔室内。所述电热合金丝缠绕在反应物进气导管外部，并与直流电源相连，用于加热进气导管中的反应物气体，防止其冷凝。所述的引发剂进气装置，包括引发剂容器、引发剂气体流量计、引发剂进气导管、引发剂出气导管和气阀；所述引发剂容器通过气体流量计与引发剂进气导管一端相连，用于控制引发剂气体进气流量；引发剂进气导管另一端通过气阀与化学气相沉积反应腔室连接，用于控制引发剂气体进入反应腔室；所述引发剂出气导管位于化学气相沉积反应腔室内，其开口端与引发剂进气导管在化学气相沉积反应腔室上的连接处相通，用于将引发剂气体导入反应腔室内。
所述真空控制系统包括真空泵、真空计和气阀；所述真空泵与化学气相沉积反应腔室相连通，用于抽取反应腔室内的空气和反应副产物等，以保持反应腔室内的真空环境；化学气相沉积反应腔室通过真空计与计算机连接，用于实时测量反应腔室内的压力，并将测量的数据反馈给计算机；所述气阀与化学气相沉积反应腔室相连通，用于调整反应腔室内的真空压力。
所述电热合金丝加热系统包括合金丝台架、直流电源及温度传感器；所述合金丝台架包括电热合金丝、陶瓷碗、可调支架，位于沉积反应腔室内，电热合金丝排布在合金丝台架上，并缠绕在陶瓷碗上，以保证绝缘性；陶瓷碗位于合金丝台架的两端，用于固定合金丝；合金丝台架底部通过可调支架与反应腔室内的样品台相接触；可调支架通过改变高度，以适应不同厚度的待镀材料；直流电源与合金丝台架的电热合金丝两端相连接；温度传感器分别与合金丝台架上的电热合金丝和数显系统相连，用于实时测量电热合金丝的温度，并将测量的温度值反馈给数显系统。
所述循环水冷却系统包括反应室冷却腔、冷却水槽、水泵和温度传感器；所述反应室冷却腔位于样品台的下部，并分别与冷却水槽和水泵相连通，内部盛放冷却液。所述冷却腔两端分别与冷却水槽和水泵相连通；水泵分别与冷却水槽和冷却腔相连通，用于将冷却水槽中的冷却液输送至冷却腔中；位于冷却腔上部的温度传感器与数显系统相连接，用于实时测量冷却腔上部的温度，并将测量的温度值反馈给数显系统。
进一步地，该系统还包括位于化学气相沉积反应腔室顶部的在线沉积速率监测系统，用于监测化学气相沉积反应腔室内部待镀材料表面疏水膜层的沉积速率和沉积厚度；位于化学气相沉积反应腔室内部的气流扰动装置，包括电动旋转马达和电动旋转马达转动轴，电动旋转马达通过转动轴与沉积反应腔室固定连接，用于扰动沉积反应腔室内的气体；还包括位于化学气相沉积反应腔室外部的尾气收集系统，其与真空泵的出气口相连接，用于收集沉积反应所产生的副产品和尾气，以免对环境造成污染。
优选地，所述化学气相沉积反应腔室包括下部腔体和可拆卸的上部腔体，所述下部腔体和上部腔体通过螺栓加氟橡胶圈密封。
优选地，化学气相沉积反应腔室的形状为矩形、圆形、椭圆形或六边形等。
优选地，样品台的个数为1-6个；进一步地，所述样品台能够水平高速旋转，电动旋转马达与样品台相连接，并通过旋转轴与化学气相沉积反应腔室固定连接。
优选地，水浴加热装置的加热温度为40-100℃。
优选地，反应物单体进气速率为引发剂进气速率的0.1-10.0倍。
优选地，反应物单体的进气速率为0.1-3.0sccm。
优选地，所述进气导管的直径大于或等于出气导管的直径，所述反应物进气导管的直径为反应物出气导管直径的1.0-6.0倍。
优选地，所述进气导管的直径为2.0-10.0mm。
优选地，所述导气孔的直径为1.0-6.0mm。所述导气孔的间距为10-30mm。所述导气孔的个数为2-10个。
优选地，所述引发剂出气导管位于电热合金丝台架上方5-25mm。
优选地，所述反应物出气导管位于电热合金丝台架下方5-25mm。
优选地，所述导气管为耐腐蚀、导热性能好的圆管，如不锈钢管。
优选地，所述真空泵控制反应腔室的压力为10-4000Pa。
优选地，所述电热合金丝为镍铬合金丝。
优选地，所述进气导管外部电热合金丝的直径为0.1-1.0mm；所述合金丝的缠绕方式为螺旋型。
优选地，所述电热合金丝加热系统包括至少一根可供加热的电热合金丝，优选为2-16根加热丝。
优选地，所述电热合金丝加热系统中电热合金丝的间距为5-20mm。
优选地，所述电热合金丝加热系统中电热合金丝的直径为0.6-3.0mm。所述电热合金丝的直径可根据实际情况进行选择。
优选地，所述电热合金丝台架中电热合金丝距反应腔室底部样品台的高度为20-50mm。
优选地，所述直流电源采用控制电压不变、调整电流大小的方式改变合金丝温度。电压控制在安全电压(24V)以下，保证实验的安全性。
优选地，所述反应室冷却腔内冷却水流动走向包括但不局限于S型、回型和螺旋型。
优选地，所述反应室冷却腔内的冷却液为冷却水。
优选地，所述石英观察窗与反应腔室顶部通过氟橡胶圈密封。
优选地，所述石英观察窗的形状为矩形、圆形、椭圆形或六边形等。
本发明的有益效果为：
1.该发明所述系统所形成的镀膜膜层为纳米尺度，所述的薄膜膜层能与原材料共型，致密均匀，厚度可控，不影响材料原有的形状和结构。
2.该发明所述系统中反应单体采用控制水浴加热温度、进气管道外缠绕电阻丝加热和采用气体流量计的方式调节进气速率，与传统采用质量流量控制器相比，省去了质量流量控制器，降低了设备成本，简化了该装置的配置，大大降低了反应单体在进气管道中冷凝的可能性，并且降低了工艺成本。
3.该发明所述系统采用反应物气体导流装置，将反应物单体经导气孔均匀分布于沉积反应腔室内，大大提高了反应物单体的利用效率，增强了镀膜效果，降低了镀膜成本。
4.该发明所述系统不需要高真空环境，可操作范围广，在低真空环境中仍能对材料进行纳米级共型镀膜。
5.该发明采用直流电源的方式对电热合金丝进行加热，实验中采取调整电压和电流的大小来改变合金丝温度，电压一直在安全电压(24V)范围内，保证了实验的安全性。
6.该发明所述系统电热合金丝加热系统中合金丝台架可拆卸，可调整高度，为镀膜过程的进行提供了很多方便。
7.本发明采用大尺寸石英板置于反应腔室上顶盖，便于实时观测镀层沉积情况。
8.疏水改性效果很好。与传统的表面接枝改性等相比，本发明制得的薄膜表面疏水效果更好，水接触角大于120°，对于粗糙表面，改性后的表面水接触角可以达到超疏水级别(>150°)。
附图说明
附图1是本发明所述材料微观表面共型镀膜系统的示意图。
附图2为实施例1中表面共型镀膜疏水处理前后的聚丙烯腈无纺结构纤维膜的SEM图：(a)处理前；(b)处理后。
附图3为实施例1中表面共型镀膜疏水处理前后的聚丙烯腈无纺结构纤维膜的疏水效果测试的测试结果图：(a)处理前；(b)处理后。
附图4为实施例1中表面共型镀膜疏水处理后的聚丙烯腈无纺结构纤维膜的水接触角测试图。
图中：1进气供给系统；2引发剂出气导管；3气阀；4引发剂进气导管；5引发剂气体流量计；；6引发剂进气装置；7引发剂容器；8反应物单体进气装置；9水浴加热装置；10反应物单体容器；11反应物气体流量计；12反应物进气导管；13直流电源；14电热合金丝；15反应物出气导管；16样品台；17待镀材料；18循环水冷却系统；19水泵；20反应室冷却腔；21冷却水槽；22温度传感器；23真空控制系统；24真空计；25气阀；26真空泵；27电热合金丝加热系统；28温度传感器；29直流电源；30石英观察窗；31电热合金丝台架；32化学气相沉积反应腔室。
具体实施方式
为了更好地说明本发明的目的、技术方案及有益效果，以下结合实施例进一步详细叙述本发明的具体实施方式。应理解，所述的实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明基于化学气相沉积法对材料微观表面进行共型镀膜。化学气相沉积法是一种绿色新型的功能高分子薄膜制备方法。其结合传统的液相自由基聚合反应与化学气相沉积技术，方法将聚合所需的引发剂和功能单体气化引入腔体，在较低加热温度下诱导引发剂裂解，使单体聚合成高分子薄膜沉积于基底上。
具体的，如图1所示为本发明所设计的材料微观表面共型镀膜系统，其包括：化学气相沉积反应腔室32，与反应腔室侧面相连通的进气供给系统1，位于反应腔室侧面的真空控制系统23，位于反应腔室上部的电热合金丝加热系统27，位于反应腔室下部的循环水冷却系统18，位于反应腔室上部的石英观察窗30。
本发明所述系统工作时，首先开启循环冷却水系统18，往冷却水槽21中注入冰水混合物，开启水泵19，通过水管将冷却水注入反应室冷却腔20，使反应室冷却腔20上部的温度保持在室温下。分别向反应物单体容器10和引发剂容器7加入反应物单体和引发剂。然后开启引发剂进气装置6，引发剂从引发剂容器7输出到引发剂气体流量计5，引发剂气体经过气阀3、进气导管4和出气导管2到达化学气相沉积反应腔室32内电热合金丝台架31的上部。通入引发剂气体的流量由引发剂气体流量计5和气阀3确定。然后开启真空控制系统23，关闭气阀25，开启真空泵26，控制化学气相沉积反应腔室32内的真空环境。然后开启电热合金丝加热系统27，打开直流电源29，调整直流电源29的电压和电流，使电热合金丝台架31上的电热合金丝温度达到引发剂裂解所需要的温度。待真空计24读取示数和温度传感器28读取示数稳定时，开启反应物单体进气装置8，打开水浴加热装置9和直流电源13，设定反应物进气所需的温度。反应物单体从反应物单体容器10输出到反应物气体流量计11，反应物气体经过进气导管12和出气导管15到达化学气相沉积反应腔室32内电热合金丝台架31的下部。通入反应物气体的流量由水浴加热温度、进气管道外缠绕电阻丝加热和反应物气体流量计确定。气体经过达到预定温度的电热合金丝时，引发剂会被诱导裂解成自由基，使反应物单体聚合成高分子薄膜，在基底表面形成一层均匀的共型疏水性薄膜涂层。
实施例1
使用静电纺丝法制得的14wt％的聚丙烯腈无纺结构纤维膜为本实施例的待镀涂层的材料。将聚丙烯腈无纺结构纤维膜放入材料微观表面共型镀膜系统的样品台上。引发剂为过氧化二叔丁基，反应物单体为二乙烯基苯(DVB)。控制反应腔室的压强为1500Pa，控制引发剂容器的温度为30℃，控制反应物单体容器的温度为40℃，控制加热丝的温度为225℃，反应物单体和引发剂以2:1的流量比通入反应腔室，其中反应物单体的流量为2.0sccm，引发剂的流量为1.0sccm。反应沉积时间为60min。由于聚丙烯腈无纺结构纤维膜孔隙率可达90％，纤维膜厚度为100μm左右，纤维膜的正反两面均可在一次镀膜过程中形成疏水薄膜层。
对本实施例已完成疏水涂层镀膜的聚丙烯腈无纺结构纤维膜进行SEM图像采集。使用钨丝灯扫描电子显微镜(QUANTA 450)进行纤维膜的形貌观测，采集结果如图2所示。图2(a)为表面疏水改性前的纤维膜SEM图片，图2(b)为表面疏水改性后的纤维膜SEM图片。可以发现，改性前后纤维的结构和尺寸没有发生明显变化，说明疏水涂层与原膜表面共型。
对本实施例已完成疏水涂层镀膜的聚丙烯腈无纺结构纤维膜进行疏水效果测试。测试结果如图3所示。图3(a)为改性前的效果图，水滴很快浸湿聚丙烯腈纤维膜，说明聚丙烯腈纤维膜呈亲水性；图3(b)为改性后的效果图，液滴在聚丙烯腈纤维膜表面聚集，成球状或椭球状，不会渗入聚丙烯腈纤维膜内，说明本实施例中的聚丙烯腈无纺结构纤维膜疏水改性效果很好。
对本实施例已完成疏水涂层镀膜的聚丙烯腈无纺结构纤维膜进行水接触角测试，测试结果如图4所示。纤维膜表面水接触角大于150°，说明该实施例中的聚丙烯腈无纺结构纤维膜疏水改性效果很好。
利用自制的水力渗透压(LEP)测试装置对本实施例已完成表面疏水改性的聚丙烯腈无纺结构纤维膜进行水力渗透压(LEP)测试，推注速度为0.5mL/min。所述纤维膜的最大LEP值为15.6psi(108kPa)。结果表明，该实施例中的聚丙烯腈无纺结构纤维膜的表面疏水改性效果很好。
以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围。本领域的技术人员应当理解，凡依据本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.材料微观表面共型镀膜系统，其特征在于，包括化学气相沉积反应腔室(32)、进气供给系统(1)、真空控制系统(23)、电热合金丝加热系统(27)、循环水冷却系统(18)、石英观察窗(30)；
所述化学气相沉积反应腔室(32)包括下部腔体和可拆卸的上部腔体，所述下部腔体和上部腔体通过螺栓加氟橡胶圈密封；
其下部腔体底部设置样品台(16)，用于盛放待镀材料；所述化学气相沉积反应腔室(32)的上部腔体顶部设置石英观察窗(30)；进气供给系统(1)与真空控制系统(23)分别与反应腔室(32)侧面连通，电热合金丝加热系统(27)与反应腔室(32)上部相连通；循环水冷却系统(18)与化学气相沉积反应腔室(32)下部相连通；
所述进气供给系统(1)包括引发剂进气装置(6)和反应物单体进气装置(8)两部分；其中，反应物单体进气装置包括水浴加热装置(9)、反应物单体容器(10)、反应物气体流量计(11)、反应物进气导管(12)、反应物出气导管(15)、直流电源(13)及电热合金丝(14)；水浴加热装置位于反应物单体容器下方；所述反应物单体容器通过反应物气体流量计与反应物进气导管一端相连；反应物进气导管另一端与化学气相沉积反应腔室相连；所述反应物出气导管(15)的末端封闭，位于化学气相沉积反应室内，其开口端与反应物进气导管在化学气相沉积反应腔室上的连接处相通，反应物出气导管的管壁上设置有导气孔，用于将反应物气体均匀地导入反应腔室内；所述电热合金丝缠绕在反应物进气导管外部，并与直流电源相连；所述的引发剂进气装置(6)，包括引发剂容器(7)、引发剂气体流量计(5)、引发剂进气导管(4)、引发剂出气导管(2)和气阀(3)；所述引发剂容器通过气体流量计与引发剂进气导管一端相连；引发剂进气导管另一端通过气阀与化学气相沉积反应腔室连接；所述引发剂出气导管位于化学气相沉积反应腔室内，其开口端与引发剂进气导管在化学气相沉积反应腔室上的连接处相通；
所述真空控制系统(23)包括真空泵(26)、真空计(24)和气阀(25)；所述真空泵与化学气相沉积反应腔室相连通；化学气相沉积反应腔室通过真空计与计算机连接；所述气阀与化学气相沉积反应腔室相连通；
所述电电热合金丝加热系统(27)包括合金丝台架(31)、直流电源(29)及温度传感器(28)；所述合金丝台架包括电热合金丝、陶瓷碗、可调支架，位于沉积反应腔室内，电热合金丝排布在合金丝台架上，并缠绕在陶瓷碗上；陶瓷碗位于合金丝台架(31)的两端，用于固定合金丝；合金丝台架底部通过可调支架与反应腔室内的样品台(16)相接触；直流电源与合金丝台架的电热合金丝两端相连接；温度传感器分别与合金丝台架上的电热合金丝和数显系统相连；
所述循环水冷却系统(18)包括反应室冷却腔(20)、冷却水槽(21)、水泵(19)和温度传感器(28)；所述反应室冷却腔位于样品台的下部，并分别与冷却水槽和水泵相连通，内部盛放冷却液；所述冷却腔两端分别与冷却水槽和水泵相连通；水泵分别与冷却水槽和冷却腔相连通；位于冷却腔上部的温度传感器与数显系统相连接。
2.根据权利要求1所述的材料微观表面共型镀膜系统，其特征在于，该系统还包括位于化学气相沉积反应腔室顶部的在线沉积速率监测系统，用于监测化学气相沉积反应腔室内部待镀材料表面疏水膜层的沉积速率和沉积厚度；位于化学气相沉积反应腔室内部的气流扰动装置，包括电动旋转马达和电动旋转马达转动轴，电动旋转马达通过转动轴与沉积反应腔室固定连接，用于扰动沉积反应腔室内的气体；还包括位于化学气相沉积反应腔室外部的尾气收集系统，其与真空泵的出气口相连接。
3.根据权利要求1或2所述的材料微观表面共型镀膜系统，其特征在于，所述样品台与电动旋转马达相连接，并通过旋转轴与化学气相沉积反应腔室固定连接。
4.根据权利要求1或2所述的材料微观表面共型镀膜系统，其特征在于,所述水浴加热装置(9)的加热温度为40-100℃。
5.根据权利要求1或2所述的材料微观表面共型镀膜系统，其特征在于，反应物单体进气速率为引发剂进气速率的0.1-10倍；反应物单体的进气速率为0.1-3.0sccm。
6.根据权利要求1或2所述的材料微观表面共型镀膜系统，其特征在于，所述反应物进气导管的直径为反应物出气导管直径的1.0-6.0倍；所述进气导管的直径为2.0-10mm。
7.根据权利要求1或2所述的材料微观表面共型镀膜系统，其特征在于，所述反应物出气导管上的导气孔的直径为1.0-6mm；导气孔的间距为10-30mm；所述导气孔的个数为2-10个。
8.根据权利要求1或2所述的材料微观表面共型镀膜系统，其特征在于，所述引发剂出气导管位于电热合金丝台架上方5-25mm；所述反应物出气导管位于电热合金丝台架下方5-25mm。
9.根据权利要求1或2所述的材料微观表面共型镀膜系统，其特征在于，所述真空泵控制化学气相沉积反应腔室的压力为10-4000Pa。
10.根据权利要求1或2所述的材料微观表面共型镀膜系统，其特征在于，所述电热合金丝台架中电热合金丝距反应腔室底部样品台的高度为20-50mm；所述电热合金丝的直径为0.6-3.0mm；所述电热合金丝的间距为5-20mm。
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