CN107971155B - 一种用于材料拆层的喷嘴及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于材料拆层的喷嘴及其制造方法，该喷嘴包含一上基板和一下基板，该上基板包含至少两个沿一通道方向排列的第一凸出部以及一设置于该些第一凸出部之间的第一凹陷部，该下基板和该上基板相隔设置，包含至少两个沿该通道方向排列且与该上基板相对设置的第二凸出部以及一设置于该些第二凸出部之间的第二凹陷部，该第一凸出部和该第二凸出部对应设置且彼此间形成一第一流道，该第一凹陷部和该第二凹陷部对应设置且彼此间形成一第二流道，其中，该上基板的该第一凸出部和该下基板的该第二凸出部由一图案化工艺制作。本发明还公开了该喷嘴的制造方法。

Description

一种用于材料拆层的喷嘴及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种喷嘴及其制造方法，特别是一种用于材料拆层且具有多次拆层效果的喷嘴及其制造方法。
背景技术
一般而言，高压均质设备(High Pressure Homogenizer)是通过一高压装置对一混合溶液进行加压并输送至一均质阀(Homogenizing Valve)，借由该均质阀的流道截面积缩减设计，当该混合溶液中的一待拆解物质经过该均质阀时，将产生一将该待拆解物质分散的剪切力，目前高压均质设备已广泛的应用于纳米尺寸的领域中，例如医药、生技、化工以及纳米材料等领域。
如中国台湾发明专利公告第I262821号，提出一种高压均质装置的导流构造，包含有一导入元件、至少二个入流单元、一导出元件以及至少一出流单元，该导入元件具有一第一内端面与一第一外端面，该入流单元设于该导入元件的预定部位，各该入流单元分别具有一入流孔连通于各该第一内端面与第一外端面之间，以及一导流槽设于该第一内端面上，其一端与对应的该入流孔连通，另一端则朝预定方向延伸并与另一入流单元的导流槽连接，该导出元件具有与该第一内端面抵接的一第二内端面以及一第二外端面，该出流单元连通于该第二内端面与该第二外端面之间，并与该入流单元的预定部位相连通。
于以上现有技术之中，由于传统的该导入元件和该导出元件制造成本较高且加工困难，故大部分是以圆盘状进行设计且再于内部形成连通孔以供高压混合液通过，而对于平面材料拆层来说，此设计方式仅提供高压混合液达到单次的拆层效果，且拆层效率低，需要经过多次循环之后才能够取得较高比例的石墨烯，因此，现有的高压均质喷嘴不利于石墨烯产业的发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于材料拆层的喷嘴及其制造方法，以解决现有技术中高压均质喷嘴拆层效果不佳的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于材料拆层的喷嘴，包含一上基板和一下基板，该上基板包含至少两个沿一通道方向排列的第一凸出部以及一设置于该些第一凸出部之间的第一凹陷部，该下基板和该上基板相隔设置，包含至少两个沿该通道方向排列且与该上基板相对设置的第二凸出部以及一设置于该些第二凸出部之间的第二凹陷部，该第一凸出部和该第二凸出部对应设置且彼此间形成一第一流道，该第一凹陷部和该第二凹陷部对应设置且彼此间形成一第二流道，其中，该上基板的该第一凸出部和该下基板的该第二凸出部由一图案化工艺制作。
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种用于材料拆层的喷嘴，包含一上基板和一下基板，该上基板包含至少两个沿一通道方向排列的第一凸出部以及一设置于该些第一凸出部之间的第一凹陷部，该下基板和该上基板相隔设置，包含至少两个沿该通道方向排列且与该上基板相对设置的第二凸出部以及一设置于该些第二凸出部之间的第二凹陷部，该第一凸出部和该第二凸出部错位设置，该第一凹陷部和该第二凹陷部错位设置，而该第一凸出部和该第二凹陷部之间形成一第三流道，该第二凸出部和该第一凹陷部之间形成一第四流道，其中，该上基板的该第一凸出部和该下基板的该第二凸出部由一图案化工艺制作。
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种用于材料拆层的喷嘴的制造方法，包含以下步骤：
提供一上基板和一下基板；
利用一图案化工艺于该上基板与该下基板相对的一侧形成至少两个沿一通道方向排列的第一凸出部以及一设置于该些第一凸出部之间的第一凹陷部；以及
利用该图案化工艺于该下基板与该上基板相对的一侧形成至少两个沿该通道方向排列的第二凸出部以及一设置于该些第二凸出部之间的第二凹陷部。
本发明的技术效果在于：
本发明相较于现有技术可达到的功效在于，利用该图案化工艺分别于该上基板和该下基板之间形成多个相对设置的凸出部和凹陷部，当一溶液中的一待拆解物质通过由该些凸出部和该些凹陷部形成的该些流道时，将产生多次拆层的功效，且拆层后的结构较完整。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明第一实施例的喷嘴剖面示意图；
图2为本发明第二实施例的喷嘴剖面示意图；
图3为本发明一实施例的步骤流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
请搭配参阅图1及图2所示，分别为本发明第一实施例和第二实施例的该喷嘴剖面示意图，本发明为一种用于材料拆层的喷嘴，包含一上基板10和一下基板20，该上基板10包含至少两个第一凸出部11以及一第一凹陷部12，该第一凸出部11沿一通道方向排列设置，该第一凹陷部12设置于该些第一凸出部11之间，该下基板20与该上基板10相隔设置且包含至少两个第二凸出部21以及一第二凹陷部22，该第二凸出部21沿该通道方向排列且与该上基板10相对设置，该第二凹陷部22设置于该些第二凸出部21之间，其中，该上基板10的该第一凸出部11和该下基板20的该第二凸出部21由一图案化工艺制作而成，该图案化工艺又可称为一图案化蓝宝石基板(Pattern Sapphire Substraes，简称PSS)工艺，其制作方法主要可分为一压印(Imprint)技术和一光刻(Stepper)技术，该压印技术为将一光阻剂(Photoresist)涂布于一基板上并进行烘烤处理，接着利用一压印工艺将该光阻剂图案化且于图案化完成后对该基板进行蚀刻，最后移除由该光阻剂形成的一遮罩层后即完成一图案化蓝宝石基板；该光刻技术为将该光阻剂涂布于该基板上并进行烘烤处理，待烘烤处理后以一曝光工艺将该光阻剂图案化且于图案化完成后对该基板进行一显影工艺，待该显影工艺结束后对该基板进行蚀刻，最后移除由该光阻剂形成的该遮罩层后即完成该图案化蓝宝石基板。于本实施例中，该上基板10和该下基板20可为钻石、蓝宝石、六方氮化硼、碳化硅或上述的组合。
为了详细说明该喷嘴的内部结构，将以两个实施例作为举例，于第一实施例中，该第一凸出部11与该第二凸出部21相对应设置且彼此间形成一第一流道30，该第一流道30具有一第一间距d1，该第一凹陷部12与该第二凹陷部22相对应设置且彼此间形成一第二流道31，该第二流道31具有一第二间距d2，该第一间距d1小于该第二间距d2，其中该第一间距d1介于30微米至400微米之间，该第二间距d2介于500微米至2000微米之间，如图1所示。于本实施例中，该第一凸出部11、该第一凹陷部12、该第二凸出部21和该第二凹陷部22是为一圆弧面。
于第二实施例中，本实施例与第一实施例的差异为该第一凸出部11和该第二凸出部21错位设置，该第一凹陷部12和该第二凹陷部22错位设置，而该第一凸出部11和该第二凹陷部22之间形成一第三流道32，该第三流道32具有一第三间距d3，该第二凸出部21和该第一凹陷部12之间形成一第四流道33，该第四流道33具有一第四间距d4，该第三间距d3大于该第四间距d4，其中该第三间距d3介于500微米至2000微米之间，该第四间距d4介于30微米至400微米之间，如图2所示。于本实施例中，该第一凸出部11和该第二凸出部21是为一圆弧面，该第一凹陷部12和该第二凹陷部22是为一平板面，其中该第一凸出部11具有一自该上基板10突出的第一突出高度，该第二凸出部21具有一自该下基板20突出的第二突出高度，该第一突出高度小于该第二突出高度。以上仅以两个实施例作为举例，只要是将借由该图案化工艺制作而成的基板组合而成的该喷嘴即可，不以本案的举例为限。
请搭配参阅图3所示，为本发明一实施例的步骤流程示意图，本发明为一种用于材料拆层的喷嘴的制造方法，包含以下步骤：
步骤S1：提供一上基板10和一下基板20，于本实施例中，该上基板10和该下基板20可为钻石、蓝宝石、六方氮化硼、碳化硅或上述的组合。
步骤S2：利用一图案化工艺于该上基板10与该下基板20相对的一侧形成至少两个沿一通道方向排列的第一凸出部11以及一设置于该些第一凸出部11之间的第一凹陷部12。
步骤S3：利用该图案化工艺于该下基板20与该上基板10相对的一侧形成至少两个沿该通道方向排列的第二凸出部21以及一设置于该些第二凸出部21之间的第二凹陷部22。
为了详细说明该喷嘴的内部结构，将以两个实施例作为举例，第一实施例为该第一凸出部11与该第二凸出部21对应设置且彼此间形成一第一流道30，该第一流道30具有一第一间距d1，该第一凹陷部12与该第二凹陷部22相对应设置且彼此间形成一第二流道31，该第二流道31具有一第二间距d2，该第一间距d1介于30微米至400微米之间，该第二间距d2介于500微米至2000微米之间；第二实施例为该第一凸出部11与该第二凸出部21错位设置，该第一凹陷部12与该第二凹陷部22错位设置，该第一凸出部11和该第二凹陷部22之间形成一第三流道32，该第二凸出部21和该第一凹陷部12之间形成一第四流道33，该第三流道32具有一第三间距d3，该第四流道33具有一第四间距d4，该第三间距d3大于该第四间距d4，其中该第三间距d3介于500微米至2000微米之间，该第四间距d4介于30微米至400微米之间，以上仅以两个实施例作为举例，只要是将该图案化工艺制作而成的基板组合应用并形成具有一剪切力的该喷嘴即可，不以本案的举例为限。
于实际应用，先将一待拆解物质与一溶剂混合而形成一溶液，接着使该溶液快速通过该喷嘴内部，由于该喷嘴内部的该第一凸出部11和该第一凹陷部12与该第二凸出部21和该第二凹陷部22之间具有不同间距的该些流道，当该溶液流过该喷嘴时，该待拆解物质与该第一凸出部11、该第一凹陷部12、该第二凸出部21和该第二凹陷部22冲击而产生该剪切力，该剪切力会将该待拆解物质分散而形成多个拆解后的物质。
综上所述，利用该图案化工艺分别于该上基板和该下基板之间形成多个相对设置的凸出部和凹陷部，当该溶液中的该待拆解物质通过由该些凸出部和该些凹陷部形成的该些流道时，可产生多次的拆层功效，且拆层后的结构较完整，并非现有技术是以圆盘状且于内部形成连通孔的设计方式，使高压混合液仅达到单次的拆层效果，故本发明的该喷嘴用于均质拆解工艺时，可大幅缩短工艺时间。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于材料拆层的喷嘴，其特征在于，包含：
一上基板，包含至少两个沿一通道方向排列的第一凸出部以及一设置于该些第一凸出部之间的第一凹陷部；以及
一和该上基板相隔设置的下基板，包含至少两个沿该通道方向排列且与该上基板相对设置的第二凸出部以及一设置于该些第二凸出部之间的第二凹陷部，该第一凸出部和该第二凸出部对应设置且彼此间形成一第一流道，该第一凹陷部和该第二凹陷部对应设置且彼此间形成一第二流道；
其中，该上基板的该第一凸出部和该下基板的该第二凸出部由一图案化工艺制作。
2.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，该上基板和该下基板择自于钻石、蓝宝石、六方氮化硼及碳化硅所组成的群组。
3.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，该第一流道具有一第一间距，该第二流道具有一第二间距，该第一间距介于30微米至400微米之间，该第二间距介于500微米至2000微米之间。
4.一种用于材料拆层的喷嘴，其特征在于，包含：
一上基板，包含至少两个沿一通道方向排列的第一凸出部以及一设置于该些第一凸出部之间的第一凹陷部；以及
一和该上基板相隔设置的下基板，包含至少两个沿该通道方向排列且与该上基板相对设置的第二凸出部以及一设置于该些第二凸出部之间的第二凹陷部，该第一凸出部和该第二凸出部错位设置，该第一凹陷部和该第二凹陷部错位设置，而该第一凸出部和该第二凹陷部之间形成一第三流道，该第二凸出部和该第一凹陷部之间形成一第四流道；
其中，该上基板的该第一凸出部和该下基板的该第二凸出部由一图案化工艺制作。
5.根据权利要求4所述的喷嘴，其特征在于，该第三流道具有一第三间距，该第四流道具有一第四间距，该第三间距介于500微米至2000微米之间，该第四间距介于30微米至400微米之间。
6.一种用于材料拆层的喷嘴的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：
提供一上基板和一下基板；
利用一图案化工艺于该上基板与该下基板相对的一侧形成至少两个沿一通道方向排列的第一凸出部以及一设置于该些第一凸出部之间的第一凹陷部；以及
利用该图案化工艺于该下基板与该上基板相对的一侧形成至少两个沿该通道方向排列的第二凸出部以及一设置于该些第二凸出部之间的第二凹陷部。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，该第一凸出部与该第二凸出部对应设置且彼此间形成一第一流道，该第一凹陷部与该第二凹陷部对应设置且彼此间形成一第二流道，该第一流道具有一第一间距，该第二流道具有一第二间距，该第一间距小于该第二间距。
8.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于该第一凸出部与该第二凸出部错位设置，该第一凹陷部与该第二凹陷部错位设置，该第一凸出部和该第二凹陷部之间形成一第三流道，该第二凸出部和该第一凹陷部之间形成一第四流道，该第三流道具有一第三间距，该第四流道具有一第四间距，该第三间距大于该第四间距。
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