CN117778969A - 超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置以及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热扩散系数测试技术领域，具体的说是超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置以及方法，该装置包括离子溅射仪主体，离子溅射仪主体上端设置托举件，托举件上端安装直筒，直筒上端设置盖板，托举件上端安装壳体，壳体内部左壁安装总管，总管左端等距连通安装多个喷管，总管右端连通设置输气管，盖板上端边缘位置安装环形管，环形管下端等距连通安装多个吸管，环形管上端连通安装连接管，连接管另一端连通设置过滤件，过滤件后端连通设置抽气管，抽气管的另一端与真空泵连通，该设计实现及时清洁处理，有效避免密封腔体内产生污染现象，有效减少前工序镀膜产生的杂质影响后续镀膜的质量的概率，有效保证镀膜效果。
Description
技术领域
本发明是超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置以及方法，属于热扩散系数测试技术领域。
背景技术
热扩散系数用于表征材料某一点上的温度扰动传递到另一点的速率，反映了材料传热速率的快慢，一般采用闪射法导热仪来对材料样品进行热扩散系数测试；
现有闪射法导热仪测试透光材料的热扩散系数的方法是对样品表面喷镀金层或者喷镀碳层处理后进行测试，但是这些方法都不太适用于超薄透光高导热材料的热扩散系数测试；
当透光材料厚度在0.1mm～0.2mm之间，热扩散系数＞50mm2/s时，这种样品已经接近闪射法导热仪测试的极限了，正常喷镀金层或者喷镀碳层处理的样品已经没有办法比较精确的测试热扩散系数了；
而如果是采用先喷镀金层后喷镀碳层的方式，样品表面需要100～150纳米的金层和1～2微米的碳层，会出现金靶材和碳靶材损耗比较快的问题，并且由于碳层的厚度超过了1微米会导致测试结果偏低；
传统的先喷镀金层后喷镀碳层的方式是金层同时作为放漏光层和吸收层，碳层只作为防反光层，这样会使金层厚度增加，提高测试成本；
为了解决上述问题，本发明采用在超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置对样品上先喷镀碳层后喷镀金层再次喷镀碳层，使得金层只作为热量吸收层，可以降低金层的厚度和测试成本，其中超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置可采用小型离子溅射仪；
但是超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置在对样品进行先喷镀碳层作业后，装置内的喷镀腔体内易残留因镀膜工作而产生的靶材原子等杂质，这些杂质无法被有效清理出，致使对喷镀腔体内产生污染现象概率较大，并导致残留杂质的材质与再次喷镀作业的靶材的材质不同，致使后续镀喷镀质量受到影响概率较大，镀膜效果差。
本发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置以及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置，包括离子溅射仪主体，所述离子溅射仪主体上端设置托举件，所述托举件上端安装直筒，所述直筒上端设置盖板，所述盖板下端安装转换件，且转换件位于直筒内，所述盖板上端设置离子源器，所述盖板上端安装升降件，且升降件位于离子源器右侧；
所述托举件上端安装壳体，且壳体位于直筒内，所述壳体内部左壁安装总管，所述总管左端等距连通安装多个喷管，且喷管延伸至壳体左端上，所述总管右端连通设置带有控制阀的输气管，且输气管的另一端穿过壳体并延伸出托举件外侧；
所述盖板上端边缘位置安装环形管，且环形管位于转换件以及离子源器外侧，所述环形管下端等距连通安装多个吸管，且吸管延伸至盖板下端，所述环形管上端连通安装连接管，所述连接管另一端连通设置过滤件，且过滤件安装在离子溅射仪主体上端右后侧上，所述过滤件后端连通设置抽气管，所述抽气管的另一端与真空泵连通，且真空泵位于离子溅射仪主体右侧。
进一步地，所述过滤件包括安装筒，所述安装筒安装在离子溅射仪主体上端右后侧上；
所述直筒后端连通安装抽气管，所述直筒上端贴合T型堵头的横向部，且T型堵头的竖向部螺纹连接在直筒内，所述T型堵头上端中部设置连接管另一端，且连接管另一端延伸至T型堵头下端；
所述直筒内滑动连接滤网，且滤网位于抽气管与直筒连通位置上侧，所述滤网的固定部上端安装圆筒，且圆筒位于T型堵头正下方，所述T型堵头与圆筒之间等距安装多个连接杆，且多个连接杆呈圆形布置。
进一步地，所述转换件包括驱动设备，所述驱动设备的固定部安装在盖板上端中部，且驱动设备位于离子源器右侧；
所述盖板下端中部贴合绝缘板，所述驱动设备的活动部贯穿盖板并与绝缘板连接，所述绝缘板左右两端均设置扇形板，两个所述扇形板相对布置，且扇形板位于直筒内，所述盖板下端面向上凹陷形成第二孔，且第二孔贯穿盖板，所述第二孔连通设置在离子源器下端；
所述扇形板上端面向下凹陷形成第一孔，且第一孔贯穿扇形板，所述扇形板下端中部安装靶材头，且靶材头连通设置在第一孔下端，位于左侧的所述第一孔连通安装在第二孔下端。
进一步地，所述升降件包括L型板，所述L型板的竖向部安装在离子溅射仪主体上端后侧，且L型板的纵向部位于驱动设备上侧；
所述L型板的纵向部上端安装升降设备的固定部，所述升降设备的活动部贯穿L型板并与驱动设备的固定部连接，所述盖板上端对称安装两个导向杆，且两个导向杆位于升降设备前后两侧，两个所述导向杆上端均贯穿L型板的纵向部，且L型板与导向杆滑动连接。
进一步地，所述托举件包括底座，所述底座位于离子溅射仪主体上方，所述离子溅射仪主体上端与底座下端之间等距设置多个圆柱，且多个圆柱呈圆形布置；
所述底座上端面向下凹陷形成第一环形槽，所述底座上端安装直筒，且直筒下端延伸入第一环形槽内，所述第一环形槽内部底端设置第一密封件，且第一密封件贴合在直筒下端；
所述底座上端安装壳体，且壳体位于直筒内，所述输气管的另一端穿过壳体并延伸出底座下侧并与存储罐连通，所述底座上端设置基座，且基座位于壳体左侧，所述基座处在直筒内，且基座位于离子源器正下方。
进一步地，所述盖板下端面向上凹陷形成第二环形槽，所述直筒上端延伸入第二环形槽内；
所述第二环形槽内部顶端安装第二密封件，且第二密封件贴合在直筒上端，所述吸管位于第二环形槽与扇形板之间，所述盖板上端设置带有控制阀的排气管，且排气管延伸至盖板下端，所述排气管位于环形管与扇形板之间；
所述离子溅射仪主体下端设置底板，且底板上端安装真空泵。
超薄透光材料热扩散系数测试样品的辅助处理方法，包括以下步骤：
第一步、准备样品，选取厚度0.1～0.2mm、表面粗糙度＜0.5μm的样品；
第二步、放料，先利用镊子等工具将选取的样品放到基座上，再将直筒插入第一环形槽内，并利用升降设备在，使盖板按压到直筒上端，使样品处在由底座、直筒以及盖板形成的腔体内；
第三步、镀内碳层，利用真空泵将腔体内抽成真空状态，并启动离子溅射仪主体，进而通过离子源器以及一个靶材头对样品正反面各蒸镀一层25～50纳米的石墨层，形成带内碳层的样品，而样品越厚，透光能力越弱，所需内碳层越薄；
第四步，镀金层或银层，通过驱动设备，使绝缘板、两个扇形板以及两个靶材头转动180°，再启动离子溅射仪主体，进而通过离子源器以及另一个靶材头对带内碳层的样品正反面各溅射一层30～50纳米的金层或银层，形成半成品，而样品越厚，所需金层或银层越薄；
第五步，镀外碳层，通过驱动设备，使绝缘板、两个扇形板以及两个靶材头转回原位，再启动离子溅射仪主体，进而通过离子源器以及一个靶材头对半成品正反面各蒸镀一层5～10纳米的石墨层，形成成品；
第六步，取料，通过排气管对腔体内进行排气处理，再通过升降设备，使盖板向上移动到极限位置，并将直筒从底座上取出，再利用镊子等工具将基座上的成品取出；
第六步，测试，将取出的成品置于闪射法导热仪中，并通过闪射法导热仪对成品进行测试，从而完成对超薄透光材料的热扩散系数的检测。
本发明的有益效果：
1、利用输气管、总管以及多个喷管向由底座、直筒以及盖板形成的密封腔体内输送惰性气体，而输送的惰性气体将镀膜产生的靶材原子等杂质向上推动，可利用真空泵对密封腔体内惰性气体进行抽取，此时杂质会随着惰性气体被及时抽取，实现及时对由底座、直筒以及盖板形成的密封腔体内进行清洁处理，有效避免密封腔体内产生污染现象，有效减少前工序镀膜产生的杂质影响后续镀膜的质量的概率，有效保证镀膜效果。
2、利用带有减速器的伺服电机，使绝缘板以及两个扇形板转动，用于将不同的靶材头转动到工作位置上，实现利用一个设备使样品表面形成多层不同材质的薄膜，劳动强度低，有效减少薄膜时间，提升工作效率。
3、抽取的气体会沿着多个吸管、环形管以及连接管输送到安装筒内，而气体会贯穿滤网并进入抽气管内，实现抽取作业，而滤网会对气体内混合的杂质进行过滤，有效避免杂质污染环境，环保性好。
4、通过电磁铁与磁板之间产生排斥力，使磁板、活动板、推杆562向上移动，从而使V型拨板绕着转轴进行转动，可对样品进行拨动，进而使样品产生翻面运动，实现对放置在基座上端的样品进行机械式翻面，可便捷对样品的双面进行镀膜处理，有效减少镀膜时间，提升工作效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置的结构示意图；
图2为本发明超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置的正视图；
图3为本发明超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置的侧视图；
图4为本发明超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置的俯视图；
图5为本发明超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置中圆柱、底座、直筒、盖板以及离子源器的装配图；
图6为图5中A部放大图；
图7为本发明超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置中绝缘板、靶材头以及扇形板的装配图；
图8为本发明超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置中底座的立体图；
图9为本发明超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置中安装筒的剖视图；
图10为实施例四样品热扩散系数测试所得温升信号图图；
图11为常规流程测试氮化硅热扩散系数所得温升信号图；
图12为实施例五样品热扩散系数测试所得温升信号图；
图13为常规流程测试氮化铝热扩散系数所得温升信号图。
图中：1、真空泵，2、底板，3、离子溅射仪主体，4、圆柱，5、底座，6、直筒，7、盖板，8、离子源器，31、L型板，51、壳体，52、喷管，53、凹槽，54、基座，55、第一环形槽，56、V型拨板，57、总管，58、输气管，71、环形管，72、排气管，73、导向杆，74、电动推杆，75、伺服电机，76、连接管，77、T型堵头，78、安装筒，79、抽气管，561、转轴，562、推杆，563、安装槽，564、弹性件，565、活动板，566、磁板，567、电磁铁，568、固定板，711、吸管，751、绝缘板，752、靶材头，753、扇形板，754、第一孔，755、第二孔，781、滤网，782、圆筒，783、连接杆。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例一：
在对超薄透光材料的样品进行热扩散系数测试前，一般要在样品表面镀上多层不同材质的膜，在镀膜时，先将样品放置到离子溅射仪内，并对离子溅射仪内进行抽真空处理，再利用离子溅射仪对样品表面进行初次镀膜，然后对离子溅射仪进行排气作业，然后在离子溅射仪上进行不同材质的靶材的更换，再次进行抽真空处理，然后对样品表面进行二次镀膜，这样操作会使镀膜时间较长，劳动强度大，会影响工作效率。
为了解决上述问题，如图1、图2、图3、图4、图5、图7和图8所示，提供了，超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置，包括离子溅射仪主体3，将离子溅射仪主体3以及位于离子溅射仪主体3右侧的真空泵1均设置到底板2上端，通过底板2，为真空泵1等部件提供安装载体；
将成圆形布置的多个圆柱4等距设置到离子溅射仪主体3上端与位于离子溅射仪主体3上方的底座5下端之间，多个圆柱4配合使用，将底座5托举安装到离子溅射仪主体3上；
在底座5上端面向下凹陷形成第一环形槽55，将第一密封件设置到第一环形槽55内部底端上，并将下端延伸入第一环形槽55内且贴合在第一密封件上端的直筒6安装到底座5上端上，通过第一环形槽55，使直筒6与底座5之间定位安装，且直筒6与底座5之间便捷拆装，利用第一密封件，使直筒6与底座5之间密封连接，第一密封件可采用第一环形橡胶垫；
在盖板7下端面向上凹陷形成第二环形槽，将贴合在直筒6上端的第二密封件安装到第二环形槽内部顶端上，并将盖板7设置到直筒6上端，并使直筒6上端延伸入第二环形槽内，通过第二环形槽，使盖板7与直筒6之间定位安装，利用第二密封件，使盖板7与直筒6之间密封连接，第二密封件可采用第二环形橡胶垫；
将绝缘板751贴合到盖板7下端中部，并将固定部安装在盖板7上端中部且位于离子源器8右侧的驱动设备的活动部贯穿盖板7并与绝缘板751连接，通过驱动设备，驱动绝缘板751转动，驱动设备可采用带有减速器的伺服电机75，再将相对布置的两个位于直筒6内的扇形板753分别设置到绝缘板751左右两端上；
将离子源器8设置到盖板7上端，在盖板7下端面向上凹陷形成贯穿盖板7且连通设置在离子源器8下端的第二孔755，在扇形板753上端面向下凹陷形成贯穿扇形板753的第一孔754，并将连通设置在第一孔754下端的靶材头752安装到扇形板753下端中部上，离子源器8与靶材头752上的靶材配合使用，实现镀层作业，且第二孔755下端连通设置位于左侧的第一孔754；
将纵向部位于驱动设备上侧且位于离子源器8右侧的L型板31的竖向部安装在离子溅射仪主体3上端后侧，并将固定部安装在L型板31的纵向部上端的升降设备的活动部贯穿L型板31并与驱动设备的固定部连接，通过设升降设备，使驱动设备以及盖板7上下运动，升降设备可采用电动推杆74；
将位于升降设备前后两侧的两个导向杆73对称安装到盖板7上端，而两个上端贯穿L型板31的纵向部的导向杆73均与L型板31滑动连接，两个导向杆73配合使用，对盖板7移动进行导向；
将位于壳体51左侧且处在直筒6内并位于离子源器8正下方的基座54设置到底座5上端，通过基座54，为样品提供放置载体，并将延伸至盖板7下端且位于环形管71与扇形板753之间并带有控制阀的排气管72设置到盖板7上端，通过排气管72，实现排气作业。
在使用时，先在两个靶材头752内安装不同材质的靶材，再将样品放置到基座54上端，然后将直筒6定位放置到底座5上端，然后启动电动推杆74，从而驱动盖板7等相应部件下移，进而使盖板7与直筒6之间挤压接触，从而使底座5、直筒6与盖板7形成密封腔体，而样品位于密封腔体内；
然后对密封腔体内进行抽真空处理，然后启动离子源器8，从而产生等离子体，并使等离子体贯穿第二孔755以及位于左侧的第一孔754进入靶材头752内，并使等离子体对靶材头752内的靶材进行轰击，并产生靶材原子且脱离靶材，然后脱离靶材的靶材原子落到样品表面上，可以在样品表面形成厚度均一的一种材质的薄膜，实现镀膜作业；
然后关闭离子源器8，再启动驱动设备，从而驱动绝缘板751转动180°，进而使两个扇形板753转动180°，从而使另一个第一孔754与第二孔755呈连通状态，然后再次启动离子源器8，进而利用另一个靶材头752的靶材对已镀膜的样品表面形成厚度均一的另一种材质的薄膜；
实现利用一个设备使样品表面形成多层不同材质的薄膜，劳动强度低，有效减少薄膜时间，提升工作效率。
实施例二：
如图1、图2、图3、图4、图5、图8和图9所示，将位于扇形板753以及离子源器8外侧的环形管71安装到盖板7上端边缘位置上，并将多个位于第二环形槽与扇形板753之间且延伸至盖板7下端的吸管711等距连通安装到环形管71下端上，环形管71以及多个吸管711配合使用，对由底座5、直筒6以及盖板7形成密封腔体内进行抽气作业；
在离子溅射仪主体3上端右后侧上设置安装筒78，将横向部贴合在直筒6上端的T型堵头77的竖向部螺纹连接在直筒6内，并将连通安装环形管71上端且另一端延伸至T型堵头77下端的连接管76另一端设置到T型堵头77上端中部，通过连接管76，使环形管71与安装筒78之间连通；
将连通设置在安装筒78后端的抽气管79的另一端与真空泵1连通，通过抽气管79，使安装筒78与真空泵1连通，并将位于抽气管79与直筒6连通位置上侧的滤网781滑动连接到直筒6内，通过滤网781，实现过滤作业；
将位于T型堵头77正下方的圆筒782安装到滤网781的固定部上端，并将呈圆形布置的多个连接杆783等距安装在T型堵头77与圆筒782之间，多个连接杆783配合使用，使T型堵头77与圆筒782之间进行连接；
将位于直筒6内的壳体51安装到底座5上端上，并将总管57安装到壳体51内部左壁上，再将多个延伸至壳体51左端上的喷管52等距连通安装到总管57左端上，总管57与多个喷管52配合使用，向由底座5、直筒6以及盖板7形成的密封腔体内输送惰性气体；
将另一端穿过壳体51并延伸出底座5下侧并与存储罐连通并带有控制阀的输气管58连通设置到总管57右端上，通过输气管58，使存储罐与总管57连通。
在使用时，先使底座5、直筒6与盖板7形成密封腔体，而样品位于密封腔体内，再启动真空泵1，从而使密封腔体内气体沿着吸管711、环形管71、连接管76、安装筒78以及抽气管79进行抽出，进而使密封腔体内呈真空状态；
然后利用离子源器8以及一个靶材头752上的靶材，在样品表面进行初次镀膜，然后关闭离子源器8，再利用驱动设备，使绝缘板751以及两个扇形板753转动180°，然后通过存储罐，向输气管58内输送适量的惰性气体，并使适量的惰性气体沿着输气管58、总管57以及多个喷管52输送到密封腔体内；
在向密封腔体内输送惰性气体过程中，会使惰性气体在密封腔体内从下向上进行灌满运动，而惰性气体的重量大于靶材原子，惰性气体会将初次镀膜产生的靶材原子等杂质向上推动；
然后启动真空泵1，可对密封腔体内惰性气体进行抽取，此时杂质会随着惰性气体被及时抽取，再次使密封腔体呈真空状态，然后利用离子源器8以及另一个靶材头752上的靶材，在样品表面进行二次镀膜；
然后关闭离子源器8，再利用驱动设备，使绝缘板751以及两个扇形板753转回原位，再向密封腔体内输送适量惰性气体，然后将密封腔体内的惰性气体以及二次镀膜产生的靶材原子等杂质进行抽取，使密封腔体呈真空状态，然后利用离子源器8以及一个靶材头752上的靶材，在样品表面进行再次镀膜，从而使样品表面从内向外依次形成内碳层、金层以及外碳层；
而在样品表面从内向外依次形成内碳层、金层以及外碳层的设计，在样品表面先蒸镀少量致密内碳层，降低样品的透光度，使得金层只作为热量吸收层，可以降低金层的厚度，降低测试成本，并降低了测试处于闪射法导热仪测试极限的超薄透光材料的难度，提高测试精度，具有操作方便、适用性广、可靠性高、准确性高、成本低等优点；
实现及时对由底座5、直筒6以及盖板7形成的密封腔体内进行清洁处理，有效避免密封腔体内产生污染现象，有效减少前工序镀膜产生的杂质影响后续镀膜的质量的概率，有效保证镀膜效果；
并且密封腔体内抽取的气体会沿着多个吸管711、环形管71以及连接管76输送到安装筒78内，然后气体会贯穿滤网781并进入抽气管79内，实现抽取作业，而滤网781会对气体内混合的杂质进行过滤，有效避免杂质污染环境，环保性好。
实施例三：
为了保证样品能在闪射法导热仪内进行正常测试作业，一般会利用离子溅射仪对样品的双面均进行镀膜处理，在样品的一面镀膜完成后，一般要停止离子溅射仪的运作，并取出一面镀膜的样品，然后对一面镀膜的样品进行翻面，使翻面的样品重新放置到离子溅射仪内，然后再次进行镀膜作业，这样操作会使镀膜时间较长，会影响工作效率。
为了解决上述问题，如图5、图6和图8所示，在基座54上端面向下凹陷形成凹槽53，将转轴561转动连接到凹槽53内，并将V型拨板56设置到转轴561外端，而V型拨板56的一个板部位于凹槽53内，且V型拨板56的另一个板部延伸出凹槽53上，而V型拨板56的内壁夹角大于90°，通过V型拨板56，对放置在基座54上样品进行翻面操作；
在底座5下端面向上凹陷形成两个安装槽563，将位于圆柱4外侧的固定板568安装到底座5下端，并将分别位于两个安装槽563内的两个电磁铁567对称安装到固定板568上端，通过固定板568，为电磁铁567提供安装载体；
将位于电磁铁567正上方的磁板566滑动连接到安装槽563内，而磁板566与电磁铁567相互排斥布置，并将滑动连接在安装槽563内的活动板565设置到磁板566上端，再将弹性件564安装到活动板565上端与安装槽563内部顶端之间，通过弹性件564，使活动板565以及磁板566返回原位，弹性件564可采用弹簧；
将位于弹性件564内侧的推杆562安装到活动板565上端中部，而推杆562上端穿过底座5以及基座54并延伸至凹槽53内部底端上，其中一个推杆562正上方安装位于凹槽53内的V型拨板56的一个板部。
在使用时，先将样品放置到基座54上端，使样品处在位于凹槽53内的V型拨板56的一个板部上方，且样品位于V型拨板56的另一个板部外侧，然后对样品的上表面进行镀膜处理；
然后接通相应的电磁铁567，从而使电磁铁567与磁板566之间产生排斥力，并在排斥力作用下，使磁板566以及活动板565沿着安装槽563向上移动，进而对弹性件564进行压缩，使弹性件564产生弹性力；
在活动板565向上移动过程中，会使推杆562向上移动，从而使推杆562先与V型拨板56的一个板部接触并施加推力，并在推力作用下，使V型拨板56绕着转轴561进行转动；
此时V型拨板56中位于凹槽53内的一个板部对样品进行拨动，进而使样品产生翻面运动，进而对样品的另一端面进行镀膜作业，翻面完成后，断开电磁铁567的电路，使电磁铁567与磁板566之间的排斥力消失，并在弹性件564的弹性力作用下，使磁板566、活动板565以及推杆562下移返回原位，便于后续作业；
实现对放置在基座54上端的样品进行机械式翻面，可便捷对样品的双面进行镀膜处理，有效减少镀膜时间，提升工作效率。
实施例四；
超薄透光材料热扩散系数测试样品的辅助处理方法，包括以下步骤：
第一步、准备样品，选取厚度0.165mm、表面粗糙度0.4μm的超薄高导热氮化硅样品；
第二步、放料，先利用镊子等工具将选取的样品放到基座54上，再将直筒6插入第一环形槽55内，并利用升降设备在，使盖板7按压到直筒6上端，使样品处在由底座5、直筒6以及盖板7形成的腔体内；
第三步、镀内碳层，利用真空泵1将腔体内抽成真空状态，并启动离子溅射仪主体3，进而通过离子源器8以及一个靶材头752对样品正反面各蒸镀一层30纳米的石墨层，形成带内碳层的样品，而样品越厚，透光能力越弱，所需内碳层越薄；
第四步，镀金层或银层，通过驱动设备，使绝缘板751、两个扇形板753以及两个靶材头752转动180°，再启动离子溅射仪主体3，进而通过离子源器8以及另一个靶材头752对带内碳层的样品正反面各溅射一层40纳米的金层或银层，形成半成品，而样品越厚，所需金层或银层越薄；
第五步，镀外碳层，通过驱动设备，使绝缘板751、两个扇形板753以及两个靶材头752转回原位，再启动离子溅射仪主体3，进而通过离子源器8以及一个靶材头752对半成品正反面各蒸镀一层7纳米的石墨层，形成成品；
第六步，取料，通过排气管72对腔体内进行排气处理，再通过升降设备，使盖板7向上移动到极限位置，并将直筒6从底座5上取出，再利用镊子等工具将基座54上的成品取出；
第六步，测试，将取出的成品置于闪射法导热仪中，并通过闪射法导热仪对成品进行测试，从而完成对超薄透光材料的热扩散系数的检测。
本实施例中所用的的超薄高导热氮化硅原始标准热扩散系数为55.5mm2/s，采用本发明所示方法后，利用LFA467闪射法导热仪测试，所得测试数据见表1，测试所得温升信号图见图10；
表1
测试结果表明，采用本发明所示方法，测试结果相对误差较小，温升曲线拟合良好。
利用LFA467闪射法导热仪采用常规表面处理流程来测试，所得测试数据见表2，所得温升信号图见图11；
表2
测试结果表明，常规流程所得结果相对误差较大，温升曲线你合存在一定偏差，温升起始点与基线接触，结果偏小。
实施例五；
超薄透光材料热扩散系数测试样品的辅助处理方法，包括以下步骤：
第一步、准备样品，选取厚度0.125mm、表面粗糙度0.4μm的样品；
第二步、放料，先利用镊子等工具将选取的样品放到基座54上，再将直筒6插入第一环形槽55内，并利用升降设备在，使盖板7按压到直筒6上端，使样品处在由底座5、直筒6以及盖板7形成的腔体内；
第三步、镀内碳层，利用真空泵1将腔体内抽成真空状态，并启动离子溅射仪主体3，进而通过离子源器8以及一个靶材头752对样品正反面各蒸镀一层45纳米的石墨层，形成带内碳层的样品，而样品越厚，透光能力越弱，所需内碳层越薄；
第四步，镀金层或银层，通过驱动设备，使绝缘板751、两个扇形板753以及两个靶材头752转动180°，再启动离子溅射仪主体3，进而通过离子源器8以及另一个靶材头752对带内碳层的样品正反面各溅射一层45纳米的金层或银层，形成半成品，而样品越厚，所需金层或银层越薄；
第五步，镀外碳层，通过驱动设备，使绝缘板751、两个扇形板753以及两个靶材头752转回原位，再启动离子溅射仪主体3，进而通过离子源器8以及一个靶材头752对半成品正反面各蒸镀一层9纳米的石墨层，形成成品；
第六步，取料，通过排气管72对腔体内进行排气处理，再通过升降设备，使盖板7向上移动到极限位置，并将直筒6从底座5上取出，再利用镊子等工具将基座54上的成品取出；
第六步，测试，将取出的成品置于闪射法导热仪中，并通过闪射法导热仪对成品进行测试，从而完成对超薄透光材料的热扩散系数的检测。
本实施例中所用的的超薄高导热氮化铝原始标准热扩散系数为80mm2/s，采用本发明所示方法后，利用LFA467闪射法导热仪测试，所得测试数据见表3，测试所得温升信号图见图12；
表3
测试结果表明，采用本发明所示方法，测试结果相对误差较小，温升曲线拟合良好；
利用利用LFA467闪射法导热仪采用常规表面处理流程来测试，所得测试数据见表4，所得温升信号图见图13；
表4
测试结果表明，常规流程所得结果相对误差较大，温升曲线你合存在一定偏差，温升起始点与基线接触，结果偏小。
虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置，其特征在于：包括离子溅射仪主体(3)，所述离子溅射仪主体(3)上端设置托举件，所述托举件上端安装直筒(6)，所述直筒(6)上端设置盖板(7)，所述盖板(7)下端安装转换件，且转换件位于直筒(6)内，所述盖板(7)上端设置离子源器(8)，所述盖板(7)上端安装升降件，且升降件位于离子源器(8)右侧；
所述托举件上端安装壳体(51)，且壳体(51)位于直筒(6)内，所述壳体(51)内部左壁安装总管(57)，所述总管(57)左端等距连通安装多个喷管(52)，且喷管(52)延伸至壳体(51)左端上，所述总管(57)右端连通设置带有控制阀的输气管(58)，且输气管(58)的另一端穿过壳体(51)并延伸出托举件外侧；
所述盖板(7)上端边缘位置安装环形管(71)，且环形管(71)位于转换件以及离子源器(8)外侧，所述环形管(71)下端等距连通安装多个吸管(711)，且吸管(711)延伸至盖板(7)下端，所述环形管(71)上端连通安装连接管(76)，所述连接管(76)另一端连通设置过滤件，且过滤件安装在离子溅射仪主体(3)上端右后侧上，所述过滤件后端连通设置抽气管(79)，所述抽气管(79)的另一端与真空泵(1)连通，且真空泵(1)位于离子溅射仪主体(3)右侧。
2.根据权利要求1所述的超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置，其特征在于：所述过滤件包括安装筒(78)，所述安装筒(78)安装在离子溅射仪主体(3)上端右后侧上；
所述直筒(6)后端连通安装抽气管(79)，所述直筒(6)上端贴合T型堵头(77)的横向部，且T型堵头(77)的竖向部螺纹连接在直筒(6)内，所述T型堵头(77)上端中部设置连接管(76)另一端，且连接管(76)另一端延伸至T型堵头(77)下端；
所述直筒(6)内滑动连接滤网(781)，且滤网(781)位于抽气管(79)与直筒(6)连通位置上侧，所述滤网(781)的固定部上端安装圆筒(782)，且圆筒(782)位于T型堵头(77)正下方，所述T型堵头(77)与圆筒(782)之间等距安装多个连接杆(783)，且多个连接杆(783)呈圆形布置。
3.根据权利要求1所述的超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置，其特征在于：所述转换件包括驱动设备，所述驱动设备的固定部安装在盖板(7)上端中部，且驱动设备位于离子源器(8)右侧；
所述盖板(7)下端中部贴合绝缘板(751)，所述驱动设备的活动部贯穿盖板(7)并与绝缘板(751)连接，所述绝缘板(751)左右两端均设置扇形板(753)，两个所述扇形板(753)相对布置，且扇形板(753)位于直筒(6)内，所述盖板(7)下端面向上凹陷形成第二孔(755)，且第二孔(755)贯穿盖板(7)，所述第二孔(755)连通设置在离子源器(8)下端；
所述扇形板(753)上端面向下凹陷形成第一孔(754)，且第一孔(754)贯穿扇形板(753)，所述扇形板(753)下端中部安装靶材头(752)，且靶材头(752)连通设置在第一孔(754)下端，位于左侧的所述第一孔(754)连通安装在第二孔(755)下端。
4.根据权利要求3所述的超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置，其特征在于：所述升降件包括L型板(31)，所述L型板(31)的竖向部安装在离子溅射仪主体(3)上端后侧，且L型板(31)的纵向部位于驱动设备上侧；
所述L型板(31)的纵向部上端安装升降设备的固定部，所述升降设备的活动部贯穿L型板(31)并与驱动设备的固定部连接，所述盖板(7)上端对称安装两个导向杆(73)，且两个导向杆(73)位于升降设备前后两侧，两个所述导向杆(73)上端均贯穿L型板(31)的纵向部，且L型板(31)与导向杆(73)滑动连接。
5.根据权利要求3所述的超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置，其特征在于：所述托举件包括底座(5)，所述底座(5)位于离子溅射仪主体(3)上方，所述离子溅射仪主体(3)上端与底座(5)下端之间等距设置多个圆柱(4)，且多个圆柱(4)呈圆形布置；
所述底座(5)上端面向下凹陷形成第一环形槽(55)，所述底座(5)上端安装直筒(6)，且直筒(6)下端延伸入第一环形槽(55)内，所述第一环形槽(55)内部底端设置第一密封件，且第一密封件贴合在直筒(6)下端；
所述底座(5)上端安装壳体(51)，且壳体(51)位于直筒(6)内，所述输气管(58)的另一端穿过壳体(51)并延伸出底座(5)下侧并与存储罐连通，所述底座(5)上端设置基座(54)，且基座(54)位于壳体(51)左侧，所述基座(54)处在直筒(6)内，且基座(54)位于离子源器(8)正下方。
6.根据权利要求3所述的超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置，其特征在于：所述盖板(7)下端面向上凹陷形成第二环形槽，所述直筒(6)上端延伸入第二环形槽内；
所述第二环形槽内部顶端安装第二密封件，且第二密封件贴合在直筒(6)上端，所述吸管(711)位于第二环形槽与扇形板(753)之间，所述盖板(7)上端设置带有控制阀的排气管(72)，且排气管(72)延伸至盖板(7)下端，所述排气管(72)位于环形管(71)与扇形板(753)之间；
所述离子溅射仪主体(3)下端设置底板(2)，且底板(2)上端安装真空泵(1)。
7.超薄透光材料热扩散系数测试样品的辅助处理方法，所述超薄透光材料热扩散系数测试样品的辅助处理方法采用权利要求1-6任意一项所述的超薄透光材料热扩散系数测试样品辅助处理装置，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、准备样品，选取厚度0.1～0.2mm、表面粗糙度＜0.5μm的样品；
第二步、放料，先利用镊子等工具将选取的样品放到基座(54)上，再将直筒(6)插入第一环形槽(55)内，并利用升降设备在，使盖板(7)按压到直筒(6)上端，使样品处在由底座(5)、直筒(6)以及盖板(7)形成的腔体内；
第三步、镀内碳层，利用真空泵(1)将腔体内抽成真空状态，并启动离子溅射仪主体(3)，进而通过离子源器(8)以及一个靶材头(752)对样品正反面各蒸镀一层25～50纳米的石墨层，形成带内碳层的样品，而样品越厚，透光能力越弱，所需内碳层越薄；
第四步，镀金层或银层，通过驱动设备，使绝缘板(751)、两个扇形板(753)以及两个靶材头(752)转动180°，再启动离子溅射仪主体(3)，进而通过离子源器(8)以及另一个靶材头(752)对带内碳层的样品正反面各溅射一层30～50纳米的金层或银层，形成半成品，而样品越厚，所需金层或银层越薄；
第五步，镀外碳层，通过驱动设备，使绝缘板(751)、两个扇形板(753)以及两个靶材头(752)转回原位，再启动离子溅射仪主体(3)，进而通过离子源器(8)以及一个靶材头(752)对半成品正反面各蒸镀一层5～10纳米的石墨层，形成成品；
第六步，取料，通过排气管(72)对腔体内进行排气处理，再通过升降设备，使盖板(7)向上移动到极限位置，并将直筒(6)从底座(5)上取出，再利用镊子等工具将基座(54)上的成品取出；
第六步，测试，将取出的成品置于闪射法导热仪中，并通过闪射法导热仪对成品进行测试，从而完成对超薄透光材料的热扩散系数的检测。
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| GR01 | Patent grant | ||
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