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1、10申请公布号CN104066519A43申请公布日20140924CN104066519A21申请号201280066437422申请日2012110213/293,72620111110USB05C7/04200601B05D7/22200601B05C3/20200601B05C5/0220060171申请人康宁股份有限公司地址美国纽约州72发明人JE克林顿CR费克特顾云峰74专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人丁晓峰54发明名称在整料衬底上形成涂层的涂覆装置和方法57摘要一种涂覆装置，包括用于在涂层涂敷到整料衬底上时容纳各种形状和大小的整料衬底的模块化接口和衬底接收器。
2、。整料衬底由可弹性变形套管侧向围绕，该可弹性变形套管防止真空在真空施加到整料衬底的两相反端时从整料衬底侧漏出去，从而免除对庞大真空室的需要。涂覆装置还包括使多余的前体液能从整料通道就地排出而不使用额外的旋干步骤的阀门和控制装置。提供了用于使用涂覆装置的涂覆方法。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014070886PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0632842012110287PCT国际申请的公布数据WO2013/070519EN2013051651INTCL权利要求书3页说明书16页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书16页附。
3、图4页10申请公布号CN104066519ACN104066519A1/3页21一种用于在整料衬底上形成涂层的涂覆装置，所述涂覆装置包括液态前体源，所述液态前体源与通用入口接口流体连通；通用出口接口，所述通用出口接口与抽吸系统流体连通；可弹性变形套管，所述可弹性变形套管侧向围绕所述整料衬底以形成装好套管的整料衬底，且防止真空在所述真空施加到未被所述可弹性变形套管围绕的所述整料衬底的两相反端时从所述整料衬底侧漏出去；入口衬底接收器，所述入口衬底接收器定位在所述通用入口接口和所述装好套管的整料衬底之间；以及出口衬底接收器，所述出口衬底接收器定位在所述通用出口接口和所述装好套管的整料衬底之间，其中所。
4、述装好套管的整料衬底可拆卸地插在所述入口衬底接收器和所述出口衬底接收器之间；所述入口衬底接收器容纳所述可弹性变形套管的套管入口端；所述出口衬底接收器容纳所述可弹性变形套管的套管出口端；以及所述整料衬底的整料通道与所述通用入口接口和所述通用出口接口流体连通。2如权利要求1所述的涂覆装置，其特征在于所述可弹性变形套管包括具有套管入口套环表面的套管入口套环；以及具有套管出口套环表面的套管出口套环；所述套管入口套环表面形成紧靠所述入口衬底接收器的入口接收器表面的真空密封；以及所述套管出口套环表面形成紧靠所述出口衬底接收器的出口接收器表面的真空密封。3如权利要求1所述的涂覆装置，其特征在于所述可弹性变形。
5、套管是选自塑料、橡胶和聚合物的材料。4如权利要求1所述的涂覆装置，其特征在于所述可弹性变形套管是选自乳胶和聚四氟乙烯的材料。5如权利要求1所述的涂覆装置，其特征在于所述可弹性变形套管是充分无孔以防止真空在从约2英寸HG508CMHG至约30英寸HG762CMHG的真空施加到所述整料衬底的所述两相反端时从所述整料衬底侧漏出去的材料。6如权利要求1所述的涂覆装置，其特征在于所述抽吸系统包括出口真空泵、出口空气净化器和出口增压净化器。7如权利要求1所述的涂覆装置，其特征在于所述出口衬底接收器和所述入口衬底接收器由聚氯乙烯制成。8如权利要求1所述的涂覆装置，还包括模块化入口接口，所述模块化入口接口使所。
6、述入口衬底接收器和所述通用入口接口互连；以及模块化出口接口，所述模块化出口接口使所述出口衬底接收器和所述通用出口接口互连。权利要求书CN104066519A2/3页39如权利要求8所述的涂覆装置，其特征在于所述模块化入口接口和所述模块化出口接口中的至少一个可从所述涂覆装置去除而不使用工具。10如权利要求1所述的涂覆装置，还包括前体液位传感器，所述前体液位传感器探测液态前体什么时候完全行进穿过所述整料通道。11一种使用涂覆装置在整料衬底上形成涂层的方法，所述涂覆装置包括液态前体源，所述液态前体源与通用入口接口流体连通；入口衬底接收器，所述入口衬底接收器定位在所述通用入口接口和装好套管的整料衬底之。
7、间；通用出口接口，所述通用出口接口与抽吸系统流体连通；以及出口衬底接收器，所述出口衬底接受定位在所述通用出口接口和所述装好套管的整料衬底之间，所述方法包括提供包括被可弹性变形套管侧向围绕的整料衬底的装好套管的整料衬底，所述可弹性变形套管防止真空在真空施加到未被所述可弹性变形套管围绕的所述整料衬底的两相反端时从所述整料衬底侧漏出去；将所述装好套管的整料衬底定位在所述入口衬底接收器和所述出口衬底接收器之间，以在所述通用入口接口和所述通用出口接口之间通过所述整料衬底的整料通道形成流体连通。在所述液态前体源和所述抽吸系统之间形成第一压差，所述第一压差从所述液态前体源抽吸液态前体并进入所述整料通道；保持。
8、所述第一压差至少到前体液到达最靠近所述出口衬底接收器的所述整料通道的所述端部为止；以及在所述液态前体源和所述抽吸系统之间形成第二压差，所述第二压差从所述整料通道去除多余的前体液。12如权利要求11所述的方法，其特征在于所述可弹性变形套管包括具有套管入口套环表面的套管入口套环；以及具有套管出口套环表面的套管出口套环；所述套管入口套环表面形成紧靠所述入口衬底接收器的入口接收器表面的真空密封；以及所述套管出口套环表面形成紧靠所述出口衬底接收器的出口接收器表面的真空密封。13如权利要求11所述的方法，其特征在于形成所述第二压差包括推动抽吸过程，在所述过程中，从所述抽吸系统引入的空气或增压气体从所述整料。
9、通道推动液态前体，同时与所述液态前体源流体连通的入口真空泵从所述整料通道抽吸所述液态前体。14如权利要求13所述的方法，还包括在首先从所述涂覆装置去除所述装好套管的整料衬底并接着将所述装好套管的整料衬底倒过来重新插入所述涂覆装置之后，重复所述推动抽吸过程。15如权利要求11所述的方法，还包括从所述涂覆装置去除所述装好套管的整料衬底。权利要求书CN104066519A3/3页416如权利要求11所述的方法，还包括从所述可弹性变形套管抽出所述整料衬底。17如权利要求16所述的方法，还包括在从所述可弹性变形套管抽出所述整料衬底之后，烧制所述整料衬底。18如权利要求17所述的方法，其特征在于所述涂层是。
10、无机膜且所述液态前体是所述无机膜的前体。19如权利要求11所述的方法，还包括在形成所述第一压差之前使所述液态前体脱气。20如权利要求11所述的方法，还包括保持所述第一压差至少到所述前体液到达最靠近所述出口衬底接收器的所述整料通道的所述端部为止。权利要求书CN104066519A1/16页5在整料衬底上形成涂层的涂覆装置和方法0001本申请根据35USC120要求在2011年11月10日提交的美国申请序列号第13/293726号的的优先权权益，其内容作为依据并以参见的方式纳入本文。背景领域0002本说明总体涉及涂覆装置和方法,且具体涉及用涂层给整料衬底涂覆的装置和方法。技术背景0003多孔无机膜。
11、在工业液体过滤分离已商业化了多年，且最近已研究了气体分离和催化反应。最近，他们已研究了在柴油颗粒过滤器DPF和汽油颗粒过滤器GPF应用中的气体颗粒分离以及在汽油的车载分离OBS应用中的汽汽分离。对于诸如这些的应用，无机膜可使用包括浸涂、粉浆浇铸和旋涂的各种涂覆过程涂敷到多孔或致密的整料衬底。这些过程的可扩展性通常依赖于过程适应各种形状和大小的整料衬底的顺从性。整料衬底中的形状和大小的变化可进一步使装置的可扩展性复杂化，特别是在整料衬底需要离心旋转步骤以在涂覆之后从通道去除多余的液体时。0004因此，存在对用包括但不限于无机膜的涂层给整料衬底涂覆的可扩展涂覆装置和方法的持续需求。发明内容0005。
12、根据各种实施例，提供一种用于在整料衬底上形成涂层前体层的涂覆装置。涂覆装置可包括与通用入口接口流体连通的液态前体源。涂覆装置还可包括与抽吸系统流体连通的通用出口接口。涂覆装置还可包括侧向围绕整料衬底以形成装好套管的整料衬底的可弹性变形套管。可弹性变形套管防止施加到未被可弹性变形套管围绕的整料衬底的两相反端的真空从整料衬底侧漏出去。入口衬底接收器可定位在通用入口接口和装好套管的整料衬底之间。出口衬底接收器可定位在通用出口接口和装好套管的整料衬底之间。在涂覆装置工作时，装好套管的整料衬底可拆卸地插在入口衬底接收器和出口衬底接收器之间。在装好套管的整料衬底以这种方式定位时，入口衬底接收器容纳装好套管。
13、的整料接收器的套管入口端，而出口衬底接收器容纳装好套管的整料接收器的套管出口端。从而，整料衬底的整料通道放置成与通用入口接口和通用出口接口流体连通。0006根据本发明另外实施例，提供一种使用涂覆装置在整料衬底上形成涂层的方法，涂覆装置包括与通用入口接口流体连通的液态前体源、定位在通用入口接口和装好套管的整料衬底之间的入口衬底接收器、与抽吸系统流体连通的通用出口接口以及定位在通用出口接口和装好套管的整料衬底之间的出口衬底接收器。在这些实施例中，方法可包括提供装好套管的整料衬底，装好套管的整料衬底包括由可弹性变形套管侧向围绕的整料衬底。可弹性变形套管防止真空在真空施加到未被可弹性变形套管围绕的整料。
14、衬底的两相反端时从整料衬底侧漏出去。方法还包括将装好套管的整料衬底定位在入口衬底接收器和出说明书CN104066519A2/16页6口衬底接收器之间以在通用入口接口和通用出口接口之间通过整料衬底的整料通道形成流体连通。接着，第一压差可在液态前体源和抽吸系统之间形成，使得第一压差从液态前体源抽吸液态前体并进入整料通道。第一压差可至少保持到前体液到达最靠近出口衬底接收器的整料通道端部为止。接着，第二压差可在液态前体源和抽吸系统之间形成，使得第二压差从整料通道去除多余的液态前体源。0007本文所述的各实施例的附加特征和优点将在以下的详细描述中陈述，而且这些附加特征和优点部分地对于本领域技术人员来说可。
15、从该描述中显而易见，或者可通过实施包括以下详细描述、权利要求和附图的本文所述的各实施例而易于认识到。0008应当理解，上述总说明和以下详细说明描述了各种实施例，并旨在提供理解所要求保护的主题的特性和特征的总览或框架。包括附图以提供对各种实施例的进一步理解，且附图包括在说明书中并构成说明书的一部分。附图示出本文所述的各种实施例并与描述一起用于解释所要求保护的主题的原理和运作。附图说明0009图1是示出根据本文所述实施例的可弹性变形套管内的整料衬底的立体图；0010图2是图1所示的可弹性变形套管内的整料衬底的垂直截面；0011图3是包括整料衬底和可弹性变形套管的根据本文所述实施例的涂覆装置的示意图。
16、；以及0012图4A是包括使用图3的涂覆装置涂敷的涂层的图1所示的可弹性变形套管内的整料衬底的水平截面。图4B是图4A所示的区域图4B的详图。具体实施方式0013现将详细参考在整料衬底上形成涂层的涂覆装置的各实施例。涂覆装置可包括与通用入口接口流体连通的液态前体源。涂覆装置还可包括与抽吸系统流体连通的通用出口接口。涂覆装置还可包括侧向围绕整料衬底以形成装好套管的整料衬底的可弹性变形套管。可弹性变形套管防止施加到未被可弹性变形套管围绕的整料衬底的两相反端的真空从整料衬底侧漏出去。入口衬底接收器可定位在通用入口接口和装好套管的整料衬底之间。出口衬底接收器可定位在通用出口接口和装好套管的整料衬底之间。
17、。在涂覆装置工作时，装好套管的整料衬底可拆卸地插在入口衬底接收器和出口衬底接收器之间。在有套管的整料衬底以这种方式定位时，入口衬底接收器容纳装好套管的整料接收器的套管入口端，而出口衬底接收器容纳装好套管的整料接收器的套管出口端。从而，整料衬底的整料通道放置成与通用入口接口和通用出口接口流体连通。以下将更详细地描述使用这种涂覆装置涂覆整料衬底的方法的各实施例。0014本文所述的涂覆装置的各实施例可包括作为公共特征的可弹性变形套管，可弹性变形套管围绕使用涂覆装置涂覆的整料衬底以形成装好套管的整料衬底。现将参照图1和2描述装好套管的整料衬底。此后，涂覆装置的另外部件将参照图3描述以总体上说明装好套管。
18、的整料衬底和涂覆装置之间的相互关系。0015参照图1和2，示意性地示出了装好套管的整料衬底5。装好套管的整料衬底5由被可弹性变形套管20侧向围绕的整料衬底10组成。可弹性变形套管20可包括具有套管说明书CN104066519A3/16页7入口套环面35的套管入口套环30、套管入口端22、具有套管出口套环面45的套管出口套环40及套管出口端24。套管中部25限定在套管入口套环30和套管出口套环40之间。整料衬底10可具有限定从中穿过的整料通道15，使得整料通道15开口于未被可弹性变形套管20围绕或未与可弹性变形套管20接触的整料衬底10的两相反端上。如图2所示，整料通道15可通过整料通道壁16隔。
19、开。可弹性变形套管20防止在真空施加到整料衬底10的相反端上时，譬如在整料通道15与施加的真空流体连通时，真空从整料衬底10侧漏出去。如本文所使用的，如在“侧向围绕”中的术语“侧向的”表示不包括在整料衬底10内的整料通道15的开口的整料衬底10的侧面或表面。如本文所使用的，术语“侧漏”表示通常沿垂直于在整料衬底10内的整料通道15的流动路径的方向穿过整料衬底10侧面的泄漏。0016在某些实施例中，整料衬底10可具有任何形状或大小且可由诸如无机膜前体层的涂层可涂覆或涂敷在其上的任何固体多孔材料制成。整料衬底10例如可形成、挤压成或模制。虽然图1和2中的整料衬底10示出为圆柱形，应该理解，这仅是用。
20、于说明目的，而不意在限制。在另外说明性实施例中，整料衬底可具有长达12英寸305CM的长度和从1英寸254CM至3英寸762CM的外径。整料衬底10的形状的另外实施例包括不仅圆柱形而且不限于具有诸如椭圆形、六边形、五边形、矩形、方形、菱形、三角形乃至不规则形状的横截面形状。在某些实施例中，整料衬底10可以是诸如例如蜂窝式过滤器的过滤器。0017在某些实施例中，整料衬底10可由诸如例如玻璃、一般陶瓷、氧化物例如堇青石、莫来石、氧化铝、氧化钇、氧化锆、沸石、二氧化钛、氧化锡及其混合物、非氧化陶瓷例如金刚砂的碳化物以及诸如氮化硅和氮化碳的氮化物、碳、合金、金属、聚合物、这些的任意复合物例如，包括含纤。
21、维的复合物和这些的任意混合物的材料制成。整料衬底10可包括从单个通道到成千上万个通道的任意数量的整料通道15。在某些实施例中，整料通道15可具有诸如例如圆形、椭圆形、三角形、方形、五边形、六边形或镶嵌组合或这些中的任一种的各种横截面形状，且可采用任何合适的几何构型来布置。整料通道15可具有在整料衬底10自身内可相同或不同的各种尺寸或直径。整料通道15可以是离散的或交叉的且可从其第一端到在第一端对面的其第二端延伸穿过整料衬底10。在示例性实施例中，整料衬底10可以是具有圆形、椭圆形或六边形的整料通道15的圆柱形或椭圆形堇青石蜂窝式整料。整料衬底10可以是多孔或无孔的。在多孔整料衬底的说明性实施例。
22、中，整料衬底10可具有表面诸如限定穿过整料衬底10的整料通道15的整体通道壁16的表面，该表面具有例如从10M至15M或从1M至10M的孔隙大小中值。这些表面可具有在用涂层涂覆之前例如用压汞法测定的从30至60的孔隙率。0018在某些实施例中，可弹性变形套管20由非刚性材料制成，该非刚性材料可防止真空在真空施加到整料衬底的两相反端时从整料衬底侧漏出去。可弹性变形套管20可由可符合整料衬底10的外部轮廓的各种柔软材料制成。可弹性变形套管20的厚度可变化，有唯一条件是厚度足以防止真空从装好套管的整料衬底5中的整料衬底10侧漏出去。在某些实施例中，可弹性变形套管20充分无孔以防止真空在从约2英寸HG。
23、508CMHG至约30英寸HG762CMHG的真空施加到整料衬底10的两相反端时从整料衬底10侧漏出去。符合以上规格的可弹性变形套管20的合适材料可包括但不限于塑料、诸如硅橡胶和乳胶的橡胶、聚合物诸如例如聚乙烯、聚丙烯、玻璃纸、聚四氟乙烯。0019在某些实施例中，可弹性变形套管20可定制成配合或容纳单一特定形状和大小说明书CN104066519A4/16页8的整料衬底10或，可替代地可具有允许单一可弹性变形套管容纳各种形状和大小的整料衬底的通用构造。在图1和2所示的非限制性实施例中，可弹性变形套管20是单一整体件。这种单一整体件可通过例如模制形成，使得套管入口套环30和套管出口套环40形成为可。
24、弹性变形套管20的不可拆卸的结构部件。在这些实施例中，装好套管的整料衬底5可例如通过将可弹性变形套管20绕整料衬底10滑落或通过将整料衬底10推进可弹性变形套管20形成。虽然可弹性变形套管20已在本文中描述为具有便于将可弹性变形套管固定到整料衬底的套管入口套环30和套管出口套环40，但应该理解，这些元件是可选的且在某些实施例中，譬如在可弹性变形套管20的大小设置成绕整料衬底紧密配合而不需要将可弹性变形套管固定到整料衬底的任何额外机构时，可弹性变形套管20可构造成没有套管入口套环30和/或套管出口套环40。0020在可替代实施例中，可弹性变形套管20可形成为双壁可膨胀套管，使得整料衬底10可插入。
25、可弹性变形套管20，且在套管膨胀时，套管会符合各种形状和大小的整料衬底的轮廓以形成装好套管的整料衬底5。0021在另外实施例中，可弹性变形套管20可包括多个零件。例如，套管入口套环30和套管出口套环40各自可以是诸如单一或双重橡胶带的材料带，其在整料衬底10定位在可弹性变形套管20内之前或之后绕套管中部25适当地定位。0022在另外实施例中，可弹性变形套管20可呈包裹的形式，其中一片以上所列材料中的一种材料绕整料衬底10包裹以符合整料衬底10的外轮廓。在这样的实施例中，包裹可绕整料衬底10水平或对角线地施加直到整料衬底10的全部侧壁都被覆盖。接着，套管入口套环30和套管出口套环40可适当地定位。
26、在套管中部25上。在说明性实施例中，可弹性变形套管20可以是具有足够厚度以防止真空从整料衬底10侧漏的聚四氟乙烯片。聚四氟乙烯片可对角线地包裹成覆盖整料衬底10的侧壁，且接着两条橡胶带可缩紧在聚四氟乙烯片上以用作套管入口套环30和套管出口套环40。虽然本文已描述了可弹性变形套管的几个实施例，但应该理解，很多变型是可能的。0023现参照图3，除了装好套管的整料衬底5外，涂覆装置100还包括与通用入口接口70流通连通的液态前体源110，通用入口接口70允许液态前体112的流动通路从液态前体源110穿过通用入口接口70并进入整料衬底10的整料通道15中。在某些实施例中，通用入口接口70可以是诸如聚合。
27、物、橡胶或金属的任何刚性材料。例如，通用入口接口可由聚氯乙烯或不锈钢制成。0024液态前体源110提供液态前体112到整料通道15。在某些实施例中，液态前体可包括在整料通道15的表面上形成涂层必需的材料或养料，诸如例如无机膜前体层。液态前体112可以是溶液或可以是在载液中的固体材料的悬浮液、滑液或浆液。载液可以是水性的或有机溶剂基的。液态前体112的材料或成分可包括诸如但不限于氧化铝、堇青石、莫来石或适合形成涂层或无机膜前体层的其它陶瓷材料的一种或多种类型的固体颗粒、金属、分散剂、粘合剂、抗裂剂、有机模板、填孔物或无机膜材料的其它前体。0025在说明性实施例中，液态前体112可通过将诸如金属氢。
28、氧化物或陶瓷颗粒的无机材料与溶剂、分散剂、抗裂剂及有机模板混合来制备。例如，堇青石滑液可通过将细堇青石粉末与水、可从FLUKA公司购买的4,5二羟基1,3苯二磺酸二钠盐、PEG溶液可从FLUKA公司购买的MW20,000的聚乙二醇和DCB抗泡沫乳化液可从说明书CN104066519A5/16页9DOWCORNING公司购买混合、随后球磨过夜制成。0026在某些实施例中，诸如前体电磁阀130、手动前体阀125或两者的控制机构可沿液态前体源110和通用入口接口70之间的流体通路设置。电磁阀通常可工作在常开状态或常闭状态。常开电磁阀允许流体通过电磁阀直到电磁阀例如通过施加的电压得电以关闭电磁阀。以相。
29、反的方式，常闭电磁阀阻止流体通过电磁阀直到电磁阀例如通过施加的电压得电以打开电磁阀。在施加的电压从任何一种类型的得电电磁阀去除时，常开电磁阀回复到其打开状态而常闭电磁阀回复到其关闭状态。在某些实施例中，如果存在，那前体电磁阀130可构造为常开电磁阀。0027在图3的实施例中，液态前体源110设置在入口流选择器120和前体电磁阀130之间。入口流选择器120可包括合适阀门机构以允许选择从入口真空泵128或入口空气净化器126流入液态前体源110。入口真空泵128可例如通过入口真空电磁阀124进一步调节。在某些实施例中，入口真空电磁阀124构造为常开电磁阀。入口空气净化器126可在大气压下或例如简。
30、单对环境打开以允许空气进入或过程气体流出，如在入口流选择器120定向成在入口空气净化器126和液态前体源110之间形成流体连通时所要求的。在说明性实施例中，液态前体源110中的液态前体112可通过将入口流选择器120向入口真空泵128定向、通过前体电磁阀130或手动前体阀135关闭且通过入口真空电磁阀124打开并通过入口真空泵128适当地抽真空来脱气。连接到入口真空泵128的管线中的真空强度可例如通过入口压力传感器122评价，入口压力传感器122可以是诸如压力计或电容性传感器的任何类型的真空计。0028根据各实施例，涂覆装置100还可包括构造成将整料衬底10的整料通道15放置成与抽吸系统流体连。
31、通的通用出口接口75。通用出口接口75可以是诸如聚合物、橡胶或金属的任何刚性材料。例如，通用出口接口75可由聚氯乙烯或不锈钢制成。在图3的实施例中，抽吸系统包括推动部件和抽吸部件。术语“推动”是指一般在推动部件与整料通道15流通连通时，假设在出口压力传感器160处测得的压力高于在入口压力传感器122处测得的压力，整料通道15中的任何前体液会向液态前体源110推回。相反地，术语“抽吸”是指一般在抽吸部件与整料通道15流通连通时，假设在出口压力传感器160处测得的压力低于在入口压力传感器122处测得的压力，会将前体液从液态前体源110抽到整料通道15。在抽吸系统中形成所需的“推动”或“抽吸”现象的。
32、必要压差可通过调节涂覆装置100中的任何适当阀门或电磁阀或通过调节由入口真空泵128、出口真空泵156或两者所抽的真空强度控制。0029该实施例的推动部件可包括可引入诸如氮气的增压气体的出口增压净化器142和可在大气压下或例如在涂覆装置100处在真空情况下时简单对环境打开以允许空气进入的出口空气净化器144。来自推动部件的流量可通过出口回流选择器140选择，出口回流选择器140可以是任何合适类型的可手动或自动切换的三通阀。推动部件可通过诸如出口回流电磁阀146的阀门致动。在某些实施例中，推动部件可通过具有常开状态的出口回流电磁阀146致动，使得需要电信号来关闭出口回流电磁阀146。0030该实。
33、施例的抽吸部件可包括出口真空泵156和防止溢流液152流入出口真空泵156的可选溢流捕集件150。抽吸系统的压力可通过诸如出口压力传感器160的任何合适机构监测，出口压力传感器160可以是诸如压力计或电容性传感器的任何类型的真空计。抽说明书CN104066519A6/16页10吸部件可通过诸如出口真空电磁阀154的阀门致动。在某些实施例中，抽吸部件可通过具有常闭状态的出口真空电磁阀154致动，使得需要电信号来打开出口真空电磁阀154。0031根据各实施例，涂覆装置100可包括位于通用入口接口70和装好套管的整料衬底5之间的入口衬底接收器50。入口衬底接收器50具有入口接收器表面52。在某些实施。
34、例中，入口衬底接收器50可设置为密封碗。在某些实施例中，入口接收器表面52可以是密封面。在某些实施例中，入口衬底接收器50可由适当硬度的任何材料制成，使在从大约2英寸HG508CMHG至大约30英寸HG762CMHG的工作压力下在入口接收器表面52和可弹性变形套管20的套管入口套环表面35的界面处的真空密封在两个表面在涂覆装置100的工作期间接触时能不漏。在某些实施例中，入口衬底接收器50的肖氏A硬度可大于或等于25或者大于或等于30。虽然这种材料的选择除了其保持真空密封的能力外不受任何方面限制，但适于入口衬底接收器50的材料的某些非限制性实例可包括诸如聚氯乙烯的聚合物、诸如硅树脂的橡胶乃至诸。
35、如不锈钢的金属。在某些实施例中，入口衬底接收器50可由材料制成，该材料同样足够软以允许入口衬底接收器50符合套管入口端22的轮廓，从而提高真空密封的可能性。在一个说明性实施例中，入口衬底接收器50可由具有大约30的肖氏A硬度的聚氯乙烯制成。0032根据各实施例，涂覆装置100可包括位于通用出口接口75和装好套管的整料衬底5之间的出口衬底接收器55。出口衬底接收器55具有出口接收器表面57。在某些实施例中，出口衬底接收器55可设置为密封碗。在某些实施例中，出口衬底接收器57可由适当硬度的任何材料制成，使在从大约2英寸HG508CMHG至大约30英寸HG762CMHG的工作压力下在出口接收器表面5。
36、7和可弹性变形套管20的套管出口套环表面45的界面处的真空密封在两个表面在涂覆装置100的工作期间接触时能不漏。在某些实施例中，出口衬底接收器55的肖氏A硬度可大于或等于25或者大于或等于30。虽然这种材料的选择除了其保持真空密封的能力外不受任何方面限制，但适于出口衬底接收器55的材料的某些非限制性实例可包括诸如聚氯乙烯的聚合物、诸如硅树脂的橡胶乃至诸如不锈钢的金属。在某些实施例中，出口衬底接收器55可由材料制成，该材料还足够软以允许出口衬底接收器55符合套管出口端24的轮廓，从而提高真空密封的可能性。在一个说明性实施例中，出口衬底接收器55可由具有大约30的肖氏A硬度的聚氯乙烯制成。0033。
37、根据某些实施例，入口衬底接收器50和出口衬底接收器55中的一个或两个可模制成或成形成且足够柔软以容纳各种形状和大小的装好套管的整料衬底5。根据可替代实施例，入口衬底接收器50和出口衬底接收器55中的一个或两个可模制成或成形成以仅容纳特定大小和形状的装好套管的整料衬底5。根据另外实施例，入口衬底接收器50和出口衬底接收器55中的一个或两个可去除或更换而不使用任何工具。0034在某些实施例中，涂覆装置100还可包括构造成将入口衬底接收器50和通用入口接口70互连的模块化入口接口60。为了提高用于处理各种形状和大小的装好套管的整料衬底5的涂覆装置100的多用性，模块化入口接口60可以是为一个或多个特。
38、定形状和大小的装好套管的整料衬底5定制设计的可拆卸结构，该结构如有需要可用不同设计的模块化入口接口60更换。在某些实施例中，模块化入口接口60可更换而不使用工具。虽然在图3的实施例中，入口衬底接收器50和模块化入口接口60是各自单独可拆卸和更换的单独零件，考虑了其中入口衬底接收器50和模块化入口接口60用工具加工为单一零件的另外实说明书CN104066519A107/16页11施例。模块化入口接口60可以是机械上适于提供通用入口接口70和入口衬底接收器50之间的接口的任何材料。非限制性实例包括聚合物、橡胶和金属。在说明性实施例中，模块化入口接口60可由聚氯乙烯或不锈钢制成。0035在某些实施例。
39、中，涂覆装置100还可包括构造成将出口衬底接收器55和通用出口接口75互连的模块化出口接口65。为了提高用于处理各种形状和大小的装好套管的整料衬底5的涂覆装置100的多用性，模块化出口接口65可以是为一个或多个特定形状和大小的装好套管的整料衬底5定制设计的可拆结构，该结构如有需要可用不同设计的模块化出口接口65更换。在某些实施例中，模块化出口接口65可更换而不使用工具。虽然在图3的实施例中，出口衬底接收器55和模块化出口接口65是各自单独可拆卸和更换的单独零件，考虑了其中出口衬底接收器55和模块化出口接口65用工具加工为单一零件的另外实施例。模块化出口接口65可以是机械上适于提供通用出口接口7。
40、5和出口衬底接收器55之间的接口的任何材料。非限制性实例包括聚合物、橡胶和金属。在说明性实施例中，模块化出口接口65可由聚氯乙烯或不锈钢制成。0036在某些实施例中，涂覆装置100可包括诸如例如超声波传感器的前体液位传感器170，前体液位传感器170探测在涂覆装置100中的液态前体什么时候达到某个位置。在图3的实施例中，前体液位传感器170定位在通用出口接口75内，使得在知道了前体液已从液态前体源110完全行进穿过整料通道15时，信号可从前体液位传感器170发出。例如，该信号对于确定涂覆过程的浸泡阶段应该开始的时间是令人满意的。应该理解，包括所有阀门、电磁阀、传感器、真空泵、入口和出口的图3所。
41、示的涂覆装置100的任何或所有控制部件可譬如通过与诸如计算机或控制面板的自动控制装置的电连接远程控制或监控。另外，还应该理解，任何这种电连接可通过诸如电线的普通工具形成，即使图3中未示出该电线。0037在某些实施例中，在涂覆装置100的工作期间，装好套管的整料衬底5可拆卸地插在入口衬底接收器50和出口衬底接收器55之间。在装好套管的整料衬底5以这种方式定位时，入口衬底接收器50容纳套管入口端22参见图2且套管入口套环表面35形成紧靠入口接收器表面52的真空密封。同样地，出口衬底接收器55容纳套管出口端24参见图2且出口接收器表面37形成紧靠套管出口套环表面45的真空密封。这样，整料衬底10的整。
42、料通道15放置成与通用入口接口70和通用出口接口75流体连通且还根据任何中间阀门、电磁阀或控制装置的定位潜在地与液态前体源110和抽吸系统譬如出口真空泵156、出口增压净化器142或出口空气净化器144流体连通。0038在某些实施例中，且如图3所示，入口衬底接收器50可具有轮廓，该轮廓支承乃至符合套管入口端22参见图2同时在套管入口端22和入口衬底接收器50之间留下用于液态前体首先侧向流动并接着进入整料衬底10的所有整料通道15的开放空间。同样地，出口衬底接收器55可具有轮廓，该轮廓支承乃至符合套管出口端24参见图2同时在套管出口端24和出口衬底接收器55之间留下用于液态前体首先从整料通道15。
43、流出、接着侧向流动并接着流向前体液位传感器170的开放空间。0039可选地，在某些实施例中，涂覆装置100可包括适于调节通用入口接口70和通用出口接口75之间的间距的一个或多个机构未示出。间距可通过移动仅通用入口接口70、仅通用出口接口75或通用入口接口70和通用出口接口75两者调节。这种机构可通过使涂覆装置100能容纳具有各种长度的整料衬底提高涂覆装置100的多用性。此外，机构说明书CN104066519A118/16页12可构造成沿平行于整料通道15的方向对整料衬底施加很小的压力，以使入口衬底接收器50和套管入口套环表面35之间的真空密封最佳，且同样使出口衬底接收器55和套管出口套环表面4。
44、5之间的真空密封最佳。在说明性实施例中，这样的机构可包括例如液压机或液压油缸。0040在某些实施例中，且如图3所示，可弹性变形套管20可能是将整料衬底10与周围环境隔开的唯一屏障。在这样的实施例中，例如，由于可弹性变形套管20在涂覆过程中提供整料衬底10的完全真空密封隔离，因此需要支承底座和垫片密封的外真空室是不必要的。此外，抽吸系统的运行可从整料通道15去除所有多余的前体液，从而免除对诸如旋干的另外前体液除去过程的任何需求。从整料通道15去除多余前体液还可消除员工暴露于可出现在外室装置中的前体液的可能性。0041虽然在图3所示的实施例中，装好套管的整料衬底5示出为垂直定向且从液态前体源110。
45、到前体液位传感器170的一般流动路径通常向上形成，但应该理解，这意味着仅是说明性构型。没有对装好套管的整料衬底5可如何定向作限制，且诸如水平的涂覆装置100的任何实际定向例如可在本文的另外实施例中考虑。0042已详细描述了涂覆装置的各实施例。将描述涉及使用根据一个或多个这样实施例的涂覆装置在整料衬底上形成涂层的方法的另外实施例。参照示出由可弹性变形套管20侧向围绕的整料衬底10的横截面图4A和某些整料通道15的放大图图4B的图4A和图4B，形成涂层的方法导致在整料通道15的整料通道壁上形成涂层17。在以下描述在整料衬底上形成涂层的方法的实施例中，除非另有说明，否则涂覆装置100部件的所有附图标。
46、记参照图3。0043在实施例中，提供使用涂覆装置100在整料衬底10上形成涂层的方法，涂覆装置100包括与通用入口接口70流体连通的液态前体源110；定位在通用入口接口70和装好套管的整料衬底5之间的入口衬底接收器50，入口衬底接收器50具有入口接收器表面52；与抽吸系统流体连通的通用出口接口75以及定位在通用出口接口75和装好套管的整料衬底5之间的出口衬底接收器55，出口衬底接收器55具有出口接收器表面57。在某些非限制说明性实施例中，涂层可包括无机膜或无机膜的前体层。0044在实施例中，在整料衬底10上形成涂层的方法可包括提供由被可弹性变形套管20侧向围绕的整料衬底10组成的装好套管的整料。
47、衬底5。可弹性变形套管20防止真空在真空施加到未被可弹性变形套管20围绕的整料衬底10的两相反端时，从整料衬底10侧漏出去。方法还可包括将装好套管的整料衬底5定位在入口衬底接收器50和出口衬底接收器55之间以在通用入口接口70和通用出口接口75之间通过整料衬底10的整料通道15形成流体连通。接着，第一压差可在液态前体源110和抽吸系统之间形成，使得第一压差从液态前体源110抽吸液态前体112并进入整料通道15。第一压差可至少保持到前体液到达通用出口接口75为止。涂覆过程可通过在液态前体源110和抽吸系统之间形成第二压差，使得第二压差从整料通道去除多余的前体液终止。0045在实施例中，在整料衬底。
48、10上形成涂层的方法可包括由被可弹性变形套管20侧向围绕的整料衬底10组成的装好套管的整料衬底5，可弹性变形套管20防止真空在真空施加到未被可弹性变形套管20围绕的整料衬底10的两相反端时从整料衬底10侧漏出去。以上已根据涂覆装置100的实施例详细描述了整料衬底10、可弹性变形套管20以及将整料说明书CN104066519A129/16页13衬底10和可弹性变形套管20结合以形成装好套管的整料衬底5的方法。0046在实施例中，在整料衬底上形成涂层的方法可包括将装好套管的整料衬底定位在入口衬底接收器和出口衬底接收器之间以在通用入口接口和通用出口接口之间通过整料衬底的整料通道形成流体连通。在某些实。
49、施例中，装好套管的整料衬底可通过简单插入定位在入口衬底接收器和出口衬底接收器之间。在其它实施例中，涂覆装置100可包括能够调节通用入口接口70和通用出口接口75之间的间距的机械部件未示出。在使用这种涂覆装置时，通用入口接口70和通用出口接口75可首先分开以便于装好套管的整料衬底5的初始定位，接着回装在一起以将装好套管的整料衬底5锁定在涂覆装置100中且使在套管入口套环表面35和入口接收器表面52的界面处的真空密封最佳，并同样使在套管出口套环表面45和出口接收器表面57的界面处的真空密封最佳。0047在实施例中，在整料衬底上形成涂层的方法可包括在液态前体通过在液态前体源和抽吸系统之间形成第一压差抽到整料通道15之前，可选地使液态前体112脱气。例如，为了使用图3的涂覆装置100使液态前体112脱气，可关闭手动前体阀135且可使用入口真空泵128产生从20英寸HG508CMHG至27英寸HG686CMHG的真空。在某些实施例中，只要需要气泡在液态前体112内停止产生，脱气就会持续。0048在实施例中，在整料衬底上形成涂层的方法可包括在液态前体源110和抽吸系统之间形成第一压差，该第一压差从液态前体源抽吸液态前体并进入整料通道。第一压差可通过操作涂覆装置100中的适当阀门、电磁阀和真空泵以致使出口压力传感器160显示比入口压力传感器122低的压力来形成。第一压差的最佳值依。