CN102517555A - 管内镀膜设备及镀膜技术 - Google Patents

管内镀膜设备及镀膜技术 Download PDF

Info

Publication number
CN102517555A
CN102517555A CN2012100035266A CN201210003526A CN102517555A CN 102517555 A CN102517555 A CN 102517555A CN 2012100035266 A CN2012100035266 A CN 2012100035266A CN 201210003526 A CN201210003526 A CN 201210003526A CN 102517555 A CN102517555 A CN 102517555A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe
magnet
plating
cathode
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012100035266A
Other languages
English (en)
Inventor
李德杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN2012100035266A priority Critical patent/CN102517555A/zh
Publication of CN102517555A publication Critical patent/CN102517555A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

管内镀膜设备及镀膜技术，属于特殊薄膜制备技术领域。采用磁控溅射镀膜技术，以被镀管的管壁为真空腔的侧壁，两端进行真空密封，并设置排气口和充气管道。放电阴极为圆柱状，与被镀管同轴设置，其内部水冷，但不在其中设置磁体，阴极外表面设置圆柱靶材，与阴极紧配合，或者阴极外表面直接作为靶材。磁体设置在被镀管的外部，即处于大气中。本发明所涉及的设备简单，成本低，适合各类内径大于50mm的管内镀膜，可大规模推广应用。

Description

管内镀膜设备及镀膜技术
技术领域
本发明属于特殊薄膜制备技术领域,特别涉及一种管内镀膜设备和镀膜技术。 
背景技术
管内镀膜，尤其是小径长管内的镀膜一直是工业和科技界需要解决而未能完全解决的问题。在金属管防腐蚀、金属或玻璃管防气体渗漏等领域，急需高效可靠的镀膜技术。例如发电用的高温太阳能集热管中，其不锈钢内管需要防氢气渗漏层，而将防渗漏层镀制在其内表面的效果远好于镀制在其外表面的效果。同样是高温集热管，其玻璃外管需要阳光增透层用以提高阳光利用率，而且需要将透明增透层制备在其内表面，采用溶胶凝胶方法制备增透膜不仅成本高，而且膜层不牢固。针对所述的问题，本发明提出一种管内磁控溅射镀膜设备和镀膜技术。
发明内容
本发明的技术方案为：
管内镀膜设备及镀膜技术，其特征在于：采用磁控溅射镀膜技术，以被镀管的管壁为真空腔的侧壁，两端进行真空密封，并设置排气口和充气管道；放电阴极为圆柱状，与被镀管同轴设置，其内部水冷，但不在其中设置磁体，阴极外表面设置圆柱靶材，与阴极紧配合，或者阴极外表面直接作为靶材；磁体设置在被镀管的外部，即处于大气中。
所述的磁体有两种结构，第1种采用空心圆柱结构，与被镀管同轴设置，产生轴向磁场，镀膜过程中磁体沿轴向移动。
第2种磁体结构为长跑道形结构，磁体长度与被镀管长度相当，除两端外，产生基本与轴向垂直的磁场，镀膜过程中，磁体整体绕被镀管旋转，旋转轴与被镀管中心轴线相同。
如果被镀管为没有磁性的金属管，则被镀管为阳极。如果被镀管为绝缘管，则被镀管内与轴向平行设置细杆状或细管状金属阳极1根或多根。
所述的细管状金属阳极可同时作为充气管道，不再另外设置充气管道；在细管状阳极侧壁上开进气孔。
采用直流磁控溅射、射频磁控溅射或脉冲磁控溅射在被镀管内壁上沉积薄膜。对于第1种磁体结构，改变空心圆柱形磁体的半径，调整阴极表面附近磁场强度，沉积过程中，磁体沿轴线移动，放电区域也跟着移动，薄膜被均匀镀制在被镀管的内表面上。
对于第2中磁体结构，调整磁体与被镀管外表面的间距，使得横向磁场最强处位于阴极表面附近；沉积过程中，磁体绕被镀管匀速旋转，放电区域也跟着旋转，薄膜被均匀镀制在被镀管的内表面上。
由于到目前为止还没有有效的小管径的管内磁控镀膜技术，本发明必将推动这一领域的技术和产业发展。
附图说明
图1为磁体采用圆柱结构的非磁性金属管内镀膜的装置横截面示意图。
图2为磁体采用圆柱结构的非磁性金属管内镀膜的装置纵截面示意图。
图3为磁体采用圆柱结构的非金属管内镀膜的装置横截面示意图。
图4为磁体采用圆柱结构的非金属管内镀膜的装置纵截面示意图。
图5为磁体采用长跑道形结构的非磁性金属管内镀膜的装置横截面示意图。
图6为磁体采用长跑道结构的非磁性金属管内镀膜的装置纵截面示意图。
图7为磁体采用长跑道形结构的非金属管内镀膜的装置横截面示意图。
图8为磁体采用长跑道形结构的非金属管内镀膜的装置纵截面示意图。
以上图中，11为所镀管材，12为阳极，兼进气管道，13为阴极冷却水进水管，14为阴极，15为靶材，16为磁力线，17为长跑道形磁体，18为软铁，19为进气口，110为电源，20为空心圆柱形磁体，21为密封圈，22为真空腔密封端面，23为排气口,24为气压测量规管。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：内径100mm长2m的玻璃管，用直流磁控溅射在内壁镀制铝/氧化铝膜，金属铝管直接用作阴极兼靶材，外径为35mm。充入氩气/氧气混合气体，气压0.1帕，氧气比例2%，溅射功率2千瓦，沉积时间20分钟，得到300纳米厚的铝/氧化铝薄膜。
实施例2：内径100mm长2m的不锈钢管，用直流磁控溅射在内壁镀制铝/氮化铝薄膜，金属铝管直接用作阴极兼靶材，外径为35mm。充入氩气/氮气混合气体，气压0.1帕，氮气比例10%，溅射功率1千瓦，沉积时间20分钟，得到150纳米厚的铝/氮化铝薄膜。
实施例3：内径100mm长2m的不锈钢管，用脉冲磁控溅射在内壁镀制氧化铝保护膜，合金铝管作为阴极，外径为40mm。充入氩气/氧气混合气体，气压0.1帕，氧气比例3%，溅射功率2千瓦，沉积时间20分钟，得到100纳米厚的氧化铝薄膜。

Claims (8)

1.管内镀膜设备及镀膜技术，其特征在于：采用磁控溅射镀膜技术，以被镀管的管壁为真空腔的侧壁，两端进行真空密封，并设置排气口和充气管道；放电阴极为圆柱状，与被镀管同轴设置，其内部水冷，但不在其中设置磁体，阴极外表面设置圆柱靶材，与阴极紧配合，或者阴极外表面直接作为靶材；磁体设置在被镀管的外部，即处于大气中。
2.根据权利要求1所述的管内镀膜设备及镀膜技术，其特征在于：所述的磁体为空心圆柱结构，与被镀管同轴设置，产生轴向磁场，镀膜过程中磁体沿轴向移动。
3.根据权利要求1所述的管内镀膜设备及镀膜技术，其特征在于：所述的磁体为长跑道形结构，磁体长度与被镀管长度相当，除两端外，产生基本与轴向垂直的磁场，镀膜过程中，磁体整体绕被镀管旋转，旋转轴与被镀管中心轴线相同。
4.根据权利要求1、2和3所述的管内镀膜设备及镀膜技术，其特征在于：如果被镀管为没有磁性的金属管，则被镀管为阳极。
5.如果被镀管为绝缘管，则被镀管内与轴向平行设置细杆状或细管状金属阳极1根或多根。
6.根据权利要求4所述的管内镀膜设备及镀膜技术，其特征在于：所述的细管状金属阳极可同时作为充气管道，不再另外设置充气管道；在细管状阳极侧壁上开进气孔。
7.根据权利要求1、2所述的管内镀膜设备及镀膜技术，其特征在于：采用直流磁控溅射、射频磁控溅射或脉冲磁控溅射在被镀管内壁上沉积薄膜，改变空心圆柱形磁体的半径，调整阴极表面附近磁场强度；沉积过程中，磁体沿轴线移动，放电区域也跟着移动，薄膜被均匀镀制在被镀管的内表面上。
8.根据权利要求1、3所述的管内镀膜设备及镀膜技术，其特征在于：采用直流磁控溅射、射频磁控溅射或脉冲磁控溅射在被镀管内壁上沉积薄膜，调整磁体与被镀管外表面的间距，使得横向磁场最强处位于阴极表面附近；沉积过程中，磁体绕被镀管匀速旋转，放电区域也跟着旋转，薄膜被均匀镀制在被镀管的内表面上。
CN2012100035266A 2012-01-06 2012-01-06 管内镀膜设备及镀膜技术 Pending CN102517555A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012100035266A CN102517555A (zh) 2012-01-06 2012-01-06 管内镀膜设备及镀膜技术

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012100035266A CN102517555A (zh) 2012-01-06 2012-01-06 管内镀膜设备及镀膜技术

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102517555A true CN102517555A (zh) 2012-06-27

Family

ID=46288612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012100035266A Pending CN102517555A (zh) 2012-01-06 2012-01-06 管内镀膜设备及镀膜技术

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102517555A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105002494A (zh) * 2015-06-29 2015-10-28 常州江南冶金科技有限公司 硅铝合金复合材料管道
CN105925939A (zh) * 2016-04-21 2016-09-07 鲁东大学 一种氮化钛纳米双层涂层发动机气缸套的制备工艺
CN108456862A (zh) * 2018-03-13 2018-08-28 西华大学 一种金属离子源及其使用方法
CN109295414A (zh) * 2018-12-11 2019-02-01 北京师范大学 一种深孔内镀膜的技术和设备
CN109735811A (zh) * 2018-09-06 2019-05-10 中国科学院金属研究所 一种大长径比内腔低温溅射α-Ta涂层的制备方法及其应用
CN109735812A (zh) * 2018-09-06 2019-05-10 中国科学院金属研究所 一种大长径比管件内腔磁控溅射设备和制备α-Ta涂层的方法
CN114318240A (zh) * 2022-01-18 2022-04-12 北京胜泰东方科技有限公司 一种管道内壁聚对二甲苯镀膜设备及镀膜方法
CN115478254A (zh) * 2022-09-20 2022-12-16 中核四0四有限公司 一种磁控溅射炉体及基于磁控溅射炉体的管道镀膜方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5301211A (en) * 1992-08-03 1994-04-05 Combustion Engineering, Inc. Fuel assembly sputtering process
CA2299482A1 (en) * 1999-02-25 2000-08-25 National Advanced Coatings Corporation Magnetron sputtering method and apparatus
CN1603459A (zh) * 2004-11-05 2005-04-06 哈尔滨工业大学 一种细长管筒内表面溅射沉积涂层方法
CN1635177A (zh) * 2003-12-26 2005-07-06 中国科学院物理研究所 等离子体源离子注入内表面改性的装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5301211A (en) * 1992-08-03 1994-04-05 Combustion Engineering, Inc. Fuel assembly sputtering process
CA2299482A1 (en) * 1999-02-25 2000-08-25 National Advanced Coatings Corporation Magnetron sputtering method and apparatus
CN1635177A (zh) * 2003-12-26 2005-07-06 中国科学院物理研究所 等离子体源离子注入内表面改性的装置
CN1603459A (zh) * 2004-11-05 2005-04-06 哈尔滨工业大学 一种细长管筒内表面溅射沉积涂层方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105002494A (zh) * 2015-06-29 2015-10-28 常州江南冶金科技有限公司 硅铝合金复合材料管道
CN105002494B (zh) * 2015-06-29 2017-11-24 常州江南冶金科技有限公司 硅铝合金复合材料管道
CN105925939A (zh) * 2016-04-21 2016-09-07 鲁东大学 一种氮化钛纳米双层涂层发动机气缸套的制备工艺
CN108456862A (zh) * 2018-03-13 2018-08-28 西华大学 一种金属离子源及其使用方法
CN109735811A (zh) * 2018-09-06 2019-05-10 中国科学院金属研究所 一种大长径比内腔低温溅射α-Ta涂层的制备方法及其应用
CN109735812A (zh) * 2018-09-06 2019-05-10 中国科学院金属研究所 一种大长径比管件内腔磁控溅射设备和制备α-Ta涂层的方法
CN109735811B (zh) * 2018-09-06 2021-03-05 中国科学院金属研究所 一种大长径比内腔低温溅射α-Ta涂层的制备方法及其应用
CN109295414A (zh) * 2018-12-11 2019-02-01 北京师范大学 一种深孔内镀膜的技术和设备
CN109295414B (zh) * 2018-12-11 2020-11-20 北京师范大学 一种深孔内镀膜的技术和设备
CN114318240A (zh) * 2022-01-18 2022-04-12 北京胜泰东方科技有限公司 一种管道内壁聚对二甲苯镀膜设备及镀膜方法
CN114318240B (zh) * 2022-01-18 2023-12-15 苏州航东真空技术有限公司 一种管道内壁聚对二甲苯镀膜方法
CN115478254A (zh) * 2022-09-20 2022-12-16 中核四0四有限公司 一种磁控溅射炉体及基于磁控溅射炉体的管道镀膜方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102517555A (zh) 管内镀膜设备及镀膜技术
CN105407621B (zh) 一种紧凑型d‑d中子发生器
CN103854819B (zh) 一种钕铁硼稀土永磁器件的混合镀膜方法
CN103436837B (zh) 改进旋转靶材喷涂系统
CN205124106U (zh) 一种紧凑型d-d中子发生器
CN110337170B (zh) 一种基于电流驱动技术反场位形结构的高密度等离子体射流发生装置
CN103866249A (zh) 一种磁控溅射装置及其应用
CN104157321B (zh) 低能大流强材料辐照装置
CN102779711B (zh) 具有超大离子束发散角的离子源
CN103820766A (zh) 一种钕铁硼稀土永磁器件的磁控镀膜设备及制造方法
CN205635764U (zh) 一种物理化学气相沉积系统
CN204959024U (zh) 塑料件金属陶瓷化磁控溅射镀膜装置
CN205590785U (zh) 一种用于钢材表面镀膜的钛金炉
CN106591783A (zh) 一种磁约束真空离子镀膜装置
CN206858650U (zh) 一种磁控溅射装置
CN201746583U (zh) 一种潘宁放电离子源柔性材料真空镀膜电极
CN202322999U (zh) 混合式布气管
CN203855640U (zh) 一种制备纳米多孔结构薄膜的装置及其应用
WO2020118873A1 (zh) 等离子体淀积炉的反应室结构
CN202643826U (zh) 一种闭合磁场非平衡磁控溅射镀膜设备
CN201762436U (zh) 移动式弧光放电离子镀膜设备
CN203382818U (zh) 一种用于平板件表面镀类金刚石膜的设备
CN105112872A (zh) 制备圆筒零件内表面涂层的脉冲磁控溅射装置及其应用
CN204174271U (zh) 一种高效散热的旋转平面靶
CN101161855A (zh) 用于超高真空系统的磁控溅射阴极靶

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120627