CN110777347A - Pvd样品转架和pvd设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种PVD样品转架和PVD设备。该PVD样品转架包括转动底盘(1)、转轴(2)和样品固定框架(3)，多个转轴(2)沿转动底盘(1)的周侧设置，各转轴(2)均能够转动地设置在转动底盘(1)上，每个转轴(2)上沿周向设置有多个样品固定框架(3)。根据本申请的PVD样品转架，能够提高单次挂样数量，提高制样效率。

Description

PVD样品转架和PVD设备

技术领域

本申请涉及双极板表面改性技术领域，具体涉及一种PVD样品转架和PVD设备。

背景技术

随着环境污染情况加剧，寻找并应用环境友好型新能源成为一个人们关注的焦点。质子交换膜氢氧燃料电池可以将化学能直接转化为电能，该过程对环境无污染，因此成为研究的热点。

燃料电池主要由双极板、扩散层、膜电极等部件构成。其中双极板作为燃料电池的关键部件，由于其质量、成本等因素大大影响了燃料电池的发展与应用。如今行业主要有金属双极板，石墨双极板以及复合双极板这几种类型，其中金属双极板因为其重量轻，强度高，厚度薄等优点得到了广泛关注。在应用的过程中，研究人员发现其耐腐蚀性能达不到要求，故需要通过表面改性的方式提高金属双极板的耐腐蚀性能，PVD就是其中一种非常普遍的表面改性方式。

目前常用的PVD设备，单次挂样数量少又固定，且安装不便捷，制样效率低下。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种PVD样品转架和PVD设备，能够提高单次挂样数量，提高制样效率。

为了解决上述问题，本申请提供一种PVD样品转架，包括转动底盘、转轴和样品固定框架，多个转轴沿转动底盘的周侧设置，各转轴均能够转动地设置在转动底盘上，每个转轴上沿周向设置有多个样品固定框架。

优选地，转轴上设置有安装座，样品固定框架能够拆卸地设置在安装座上。

优选地，安装座上沿周向设置有多个挂孔，样品固定框架上设置有挂钩，样品固定框架通过挂钩挂设在挂孔内。

优选地，挂钩的截面为多边形，或，挂钩的截面为D形，或，挂钩的截面为椭圆形，挂孔的形状与挂钩的形状相适配。

优选地，挂钩为防呆多边形，挂孔沿着挂钩的安装方向包括导向段和定位段，导向段沿着靠近定位段的方向截面递减，定位段的形状与挂钩的形状相适配，导向段的截面为圆形。

优选地，定位段为回转结构，定位段的母线为直线段或者曲线段。

优选地，样品固定框架上设置有用于与样品连接的连接孔；和/或，样品固定框架的形状为口字形、日字形或田字形。

优选地，安装座包括多个侧向伸出的凸臂，挂孔设置在凸臂上。

优选地，转轴的底部设置有支撑盘，转轴通过支撑盘转动设置在转动底盘上；和/或，转轴之间的间隔大于样品固定框架距离转轴的中心轴线的最大距离的2倍。

根据本申请的另一方面，提供了一种PVD设备，包括PVD样品转架，该PVD样品转架为上述的PVD样品转架。

本申请提供的PVD样品转架，包括转动底盘、转轴和样品固定框架，多个转轴沿转动底盘的周侧设置，各转轴均能够转动地设置在转动底盘上，每个转轴上沿周向设置有多个样品固定框架。该PVD样品转架包括有多个转轴，每个转轴上沿周向设置有多个样品固定框架，因此在进行PVD改性时，能够同时通过多个样品固定框架实现多个样品的挂样改性，可以同时对多个样品进行改性，单次挂样数量多，制样效率高。

附图说明

图1为本申请实施例的PVD样品转架的立体结构示意图；

图2为本申请实施例的PVD样品转架的单个转架装配图；

图3为本申请实施例的PVD样品转架的单个转架分解图；

图4为本申请实施例的PVD样品转架的安装座的结构示意图；

图5为本申请实施例的PVD样品转架的第一种安装座的侧视结构示意图；

图6为本申请实施例的PVD样品转架的第二种安装座的侧视结构示意图。

附图标记表示为：

1、转动底盘；2、转轴；3、样品固定框架；4、安装座；5、挂孔；6、挂钩；7、导向段；8、定位段；9、连接孔；10、凸臂；11、支撑盘。

具体实施方式

结合参见图1至图6所示，根据本申请的实施例，PVD样品转架包括转动底盘1、转轴2和样品固定框架3，多个转轴2沿转动底盘1的周侧设置，各转轴2均能够转动地设置在转动底盘1上，每个转轴2上沿周向设置有多个样品固定框架3。

该PVD样品转架包括有多个转轴2，每个转轴2上沿周向设置有多个样品固定框架3，因此在进行PVD改性时，能够同时通过多个样品固定框架3实现多个样品的挂样改性，可以同时对多个样品进行改性，单次挂样数量多，制样效率高。

挂样指未经过PVD表面改性的悬挂样品，可以是实验用的小尺寸样品，也可以是金属双极板冲压成品，挂样悬挂于PVD转架的样品固定框架3上。

转轴2上设置有安装座4，样品固定框架3能够拆卸地设置在安装座4上。通过将样品固定框架3可拆卸地设置在安装座4上，能够方便实现样品固定框架3的安装和拆卸，提高样品固定框架3的装卸效率。

安装座4上沿周向设置有多个挂孔5，样品固定框架3上设置有挂钩6，样品固定框架3通过挂钩6挂设在挂孔5内。在本实施例中，样品固定框架3通过悬挂的方式安装在安装座上，无需借助于工具，安装拆卸简单方便，简化了安装结构，提高了安装效率，挂样和取样均更加方便高效。

在本实施例中，样品固定框架3的一侧通过挂钩6挂设在挂孔5内，另一侧悬空设置，能够形成开放式的安装结构，使得样品固定框架3的悬臂端没有遮挡，当样品悬挂在样品固定框架3上之后，被遮挡的空间较小，从而既能够增大样品改性空间，又能够方便将样片悬挂在样品固定框架3上或者是从样品固定框架3上拆下来，操作更加方便，提高改样效率。

样品固定框架3也可以通过螺接等方式与安装座4之间实现可拆卸的固定连接。通过在转轴2上设置安装座4，能够将转轴2与设置样品固定框架3的安装座4之间分开设置，能够简化转轴2的加工结构，同时降低安装座4的加工难度，提高加工效率，降低加工成本。

挂钩6也可以通过焊接等方式固定在挂孔内，实现挂钩6与转轴2之间的固定连接。优选地，挂钩6包括水平伸出的延长段，能够增加样品固定框架3与转轴2之间的距离，进而加大位于同一转轴2上的样品固定框架3的距离，避免样品固定框架3之间距离太近而对样品的挂样改性造成影响，同时也避免距离太近对于样品固定框架3的安装和拆卸造成阻碍。

为了保证样品固定框架3在转轴2上的安装结构的稳定性，优选地，在转轴2上沿轴向设置有至少两个安装座4，使得样品固定框架3的上下两端均能够通过安装座4固定在转轴2上，从而保证了在使用过程中，样品固定框架3的运行稳定，样品固定更加牢靠。

挂钩6的截面为多边形，或，挂钩6的截面为D形，或，挂钩6的截面为椭圆形，挂孔5的形状与挂钩6的形状相适配。

在本实施例中，挂钩6的截面设置为防转结构，挂孔5的形状与挂钩6相匹配，能够在挂钩6装入挂孔5之后，有效防止挂钩6相对于挂孔5发生旋转，提高样品固定框架3的设置结构的稳定性。为了进行防转，也可以将挂钩6和挂孔5均设置为圆形，然后在挂钩6的侧壁上设置凸起，在挂孔5的内壁上设置凹槽，使得凸起能够卡入凹槽内，实现挂钩6与挂孔5之间的防转配合。

优选地，挂钩6为防呆多边形，挂孔5沿着挂钩6的安装方向包括导向段7和定位段8，导向段7沿着靠近定位段8的方向截面递减，定位段8的形状与挂钩6的形状相适配，导向段7的截面为圆形。

在进行样品固定框架3的装配过程中，无需可以地将挂钩6的结构与挂孔5的结构进行对齐，只需要将挂钩6放入到挂孔5的导向段7内，然后随意旋转样品固定框架3，就能够方便地对样品固定框架3的安装位置进行调节，由于导向段7的截面为圆形，因此导向段7不会对样品固定框架3的旋转调节造成影响，由于挂钩6为防呆多边形，因此当样品固定框架3未转动到位时，挂钩6的结构与挂孔5的定位段8的结构不匹配，挂钩6无法滑入到定位段8内，当样品固定框架3转动到位后，挂钩6就能够沿着导向段7的导向顺利地滑入到挂孔5的定位段8内，实现对样品固定框架3的装配定位，同时对样品固定框架3进行有效防转。该结构能够大幅度提高样品固定框架3在安装座4上的安装速度和安装效率，降低安装难度，同时可以快速保证样品固定框架3安装位置的准确性。

优选地，定位段8为回转结构，定位段8的母线为直线段或者曲线段。

样品固定框架3上设置有用于与样品连接的连接孔9，该连接孔9例如为圆孔、椭圆孔或者其他形状的孔，在样品的表面也预留有相应的连接孔，样品可以通过导电材料例如铜等，利用连接孔9实现与样品固定框架3之间的固定连接。

样品固定框架3的形状为口字形、日字形或田字形。其中口字形框架适用于较大样品，日字形或田字形框架适用于小样品。

安装座4包括多个侧向伸出的凸臂10，挂孔5设置在凸臂10上。

转轴2的底部设置有支撑盘11，转轴2通过支撑盘11转动设置在转动底盘1上，支撑盘11可以与转轴2之间一体成型，也可以采用阶梯轴配合方式形成轴向限位，或者是直接焊接为一体。当转动底盘1转动时，转轴2在转动底盘1的边缘绕转动底盘1的中心轴线转动的同时，还可以绕转轴2自身的中心轴线自转，从而最终实现样品固定框架3上样品绕着转动底盘1中轴线公转的同时发生自转。

在进行样品的改样时，样品可以竖直悬挂在PVD真空室内，从而使需要进行表面改性的部位与靶材表面呈平行状态，增加靶材的利用率以及提高样品表面改性的效果。在PVD设备对金属双极板进行改性时，样品固定框架3绕转轴2的中心轴线进行旋转，整体再以转动底盘1的中轴线为中心进行公转，从而使挂样的表面改性尽可能均匀一致。

挂钩6可以焊接在样品固定框架3上；或，挂钩6螺接固定在样品固定框架3上。

安装座4螺接固定在转轴2上；或，安装座4焊接固定在转轴2上。

样品固定框架3、挂钩6、安装座4、转轴2皆采用导电性良好的材料制造，比如黄铜、磷铜或不锈钢。转轴2沿周向均匀分布在转动底盘1的边缘处，转轴2之间的间隔大于样品固定框架3距离转轴2的中心轴线的最大距离的2倍，从而能够有效防止样品固定框架3在自转过程中相互之间发生干涉。

根据本申请的实施例，PVD设备包括PVD样品转架，该PVD样品转架为上述的PVD样品转架。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种PVD样品转架，其特征在于，包括转动底盘(1)、转轴(2)和样品固定框架(3)，多个所述转轴(2)沿所述转动底盘(1)的周侧设置，各所述转轴(2)均能够转动地设置在所述转动底盘(1)上，每个所述转轴(2)上沿周向设置有多个所述样品固定框架(3)。

2.根据权利要求1所述的PVD样品转架，其特征在于，所述转轴(2)上设置有安装座(4)，所述样品固定框架(3)能够拆卸地设置在所述安装座(4)上。

3.根据权利要求2所述的PVD样品转架，其特征在于，所述安装座(4)上沿周向设置有多个挂孔(5)，所述样品固定框架(3)上设置有挂钩(6)，所述样品固定框架(3)通过所述挂钩(6)挂设在所述挂孔(5)内。

4.根据权利要求3所述的PVD样品转架，其特征在于，所述挂钩(6)的截面为多边形，或，所述挂钩(6)的截面为D形，或，所述挂钩(6)的截面为椭圆形，所述挂孔(5)的形状与所述挂钩(6)的形状相适配。

5.根据权利要求3所述的PVD样品转架，其特征在于，所述挂钩(6)为防呆多边形，所述挂孔(5)沿着所述挂钩(6)的安装方向包括导向段(7)和定位段(8)，所述导向段(7)沿着靠近所述定位段(8)的方向截面递减，所述定位段(8)的形状与所述挂钩(6)的形状相适配，所述导向段(7)的截面为圆形。

6.根据权利要求5所述的PVD样品转架，其特征在于，所述定位段(8)为回转结构，所述定位段(8)的母线为直线段或者曲线段。

7.根据权利要求1所述的PVD样品转架，其特征在于，所述样品固定框架(3)上设置有用于与样品连接的连接孔(9)；和/或，所述样品固定框架(3)的形状为口字形、日字形或田字形。

8.根据权利要求3所述的PVD样品转架，其特征在于，所述安装座(4)包括多个侧向伸出的凸臂(10)，所述挂孔(5)设置在所述凸臂(10)上。

9.根据权利要求1所述的PVD样品转架，其特征在于，所述转轴(2)的底部设置有支撑盘(11)，所述转轴(2)通过所述支撑盘(11)转动设置在所述转动底盘(1)上；和/或，所述转轴(2)之间的间隔大于所述样品固定框架(3)距离所述转轴(2)的中心轴线的最大距离的2倍。

10.一种PVD设备，包括PVD样品转架，其特征在于，所述PVD样品转架为权利要求1至9中任一项所述的PVD样品转架。

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