CN1319681A - 沉积膜形成设备 - Google Patents

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Abstract

本发明第一实施例提供了一种沉积膜形成设备,其中筒体和蒸发段之间的距离可以改变,因此可以同时取得在每个装在筒体中的工件表面上有效形成沉积膜以及抑制其软化。则可以抑制在每个工件表面上形成的沉积膜的损坏以及在沉积膜上产生突起,并以高质量的抗腐蚀性和较低的成本形成沉积膜。根据本发明第二实施例的沉积膜形成设备,限定在筒体中的容装段和蒸发段之间的距离改变,此沉积膜形成设备具有与本发明第一实施例的沉积膜沉积设备相似的效果。

Description

沉积膜形成设备
本发明涉及一种可以在一个工件、例如一种稀土金属基永磁铁的表面上形成一种铝沉积膜或类似物的沉积膜形成设备。
稀土金属基永磁铁例如一种以Nd-Fe-B基的永磁铁为代表性的R-Fe-B基永磁铁目前用于多种领域，因为它具有良好的磁特性。
但是，稀土金属基永磁铁包含易于在空气中氧化腐蚀的金属物质(尤其是R)。因此，当使用稀土金属基永磁铁而不经过表面处理时，由于少量酸、碱和/或水的影响而产生锈蚀，会从磁铁的表面产生腐蚀，从而破坏和耗散磁特性。此外，当其中产生锈蚀的磁铁用于一个装置中例如一个磁路中时，锈蚀会分散而污染周围的元件或部件。
对此，为了对稀土金属基永磁铁提供良好的抗腐蚀性，需要在稀土金属基永磁铁的一个表面上形成一个铝沉积膜等类似物。
用于在稀土金属基永磁铁的表面上形成一个铝沉积膜的公知设备的例子包括在美国专利No.4,116,161中描述的一种设备和在从1994年9月Industrial Heating135-140中Graham Legge的“用于改进防腐蚀性的离子蒸气沉积涂镀层”中的设备中描述。图9是在这样一个例子中连在一个排出系统(未示出)上的一个真空处理腔101内部的示意图(局部立体图)。两个例如由不锈钢丝网形成的圆筒105并排设置在腔中的一个上区，用于绕一个水平轴线上的转轴106转动。多个作为用于蒸发用做沉积材料的铝的蒸发段的船形物102设置在一个在腔中下区的支撑平台103上升起的船形物支撑基底104上。
对于此设备，多个作为工件的稀土金属基永磁铁130设置在每个圆筒105中，而且通过一个加热装置(未示出)将铝从加热到一个预定温度的船形物102中蒸发出来，同时如图9中箭头所示绕转轴106转动圆筒，从而在圆筒105中在每个稀土金属基永磁铁130的表面上形成一个铝沉积膜。
图9所示的沉积膜形成设备可以处理大量的工件并且生产率很高。但是，在某些情况下可以观察到在每个稀土金属基永磁铁上形成的铝沉积膜会产生损坏。这种损坏对稀土金属基永磁铁的抗腐蚀性带来不利的影响，使得产量的增加受到阻碍。另外，在有些情况下在形成在稀土金属基永磁铁表面上的铝沉积膜上会产生突起，而且当使用粘接剂将磁铁与一个部件结合时，这种突起会对粘接带来不利的影响。
因此，本发明的一个目的是提供一种沉积膜形成设备，它可以以高质量的抗腐蚀性以及较低的成本在每个稀土金属基永磁铁的表面上形成一个铝沉积膜等类似物，其中可以抑制沉积膜的损坏和在铝沉积膜上产生突起。
本发明对上述设备进行了研究，结果发现每个稀土金属基永磁铁表面上形成的铝沉积膜的损坏和沉积膜上突起的产生主要直接来源于在沉积膜形成步骤中磁铁彼此之间的碰撞和磁铁与圆筒的摩擦。更具体而言，在图9中所示的沉积膜形成设备中，圆筒和蒸发段之间的距离不会变化。为此，稀土金属基永磁铁总是在接近蒸发段的一个固定区域搅动并由来自蒸发段的辐射热量加热。这样，每个磁铁表面上形成的铝沉积膜由于以上情况被磁铁温度的升高而加热，从而沉积膜易于损坏或被刮掉产生刮屑，这些刮屑容易沉积到膜的其他表面上。
基于以上原理提供了本发明，并且为了取得以上目的，根据本发明的第一方面和特征，提供了一种沉积膜形成设备，此沉积膜形成设备包括一个用于一沉积材料的蒸发段，以及一个由丝网形成用于容装工件的管状筒体，每个工件的一个表面要沉积一沉积材料，蒸发段和管状筒体安装在一个真空处理腔中，其中所述管状筒体支撑在一个支撑件的水平转轴周向外侧，支撑件可以绕转轴旋转，这样筒体可以绕转轴旋转，从而所述绕支撑件的转轴旋转的管状筒体和所述蒸发段之间的距离可以通过旋转支撑件而改变。
根据本发明的第二方面和特征，除了第一特征外，多个管状筒体成环形支撑在支撑件的转轴圆周外侧。
根据本发明的第三方面和特征，除了第一特征外，管状筒体可拆卸地支撑在支撑件上。
根据本发明的第四方面和特征，提供了一种沉积膜形成设备，包括一个用于一沉积材料的蒸发段，以及一个可以绕一个水平轴线转动并由丝网形成用于容装工件的管状筒体，在工件的每个表面上将沉积一种沉积材料，蒸发段和管状筒体安装在一个真空处理腔中，其中管状筒体的内部被分成两个或更多个容装段，容装段限定成通过转动管状筒体可以改变容装段和蒸发段之间的距离。
根据本发明的第五方面和特征，除了第四特征外，所述管状筒体的内部成放射状地从一转动轴线被分成两个或更多个容装段。
根据本发明的第六方面和特征，提供了一种使用根据第一至第四特征的沉积膜形成设备形成一个沉积膜的方法。
根据本发明的第七方面和特征，除了第六特征外，工件是稀土金属基永磁铁。
根据本发明的第八方面和特征，除了第七特征外，沉积材料是至少一种从以下组中选出的材料，包括：铝、锌、锡以及镁和包含至少一种这些金属成分的合金。
同现有技术的沉积膜形成设备不同，根据本发明第一特征的沉积膜形成设备(本发明的第一实施例)，管状筒体和蒸发段之间的距离可以改变，因此可以同时取得在每个装在筒体中的工件表面上有效形成沉积膜以及抑制沉积膜的软化。所以，可以抑制在每个工件表面上形成的沉积膜的损坏以及在沉积膜上产生突起，并且可以以高质量的抗腐蚀性和较低的成本形成沉积膜。
根据本发明第四特征的沉积膜形成设备(本发明的第二实施例)，限定在管状筒体中的容装段和蒸发段之间的距离可以改变，因此此沉积膜形成设备具有与本发明第一实施例的沉积膜沉积设备相似的效果。
下面结合附图从以下的说明中可以明显看出本发明的上述和其他目的、特征以及优点。
图1是本发明第一实施例的一个沉积膜形成设备例子的真空处理腔内部的示意图(局部立体图)；
图2是一个立体图，示出一个实施例，其中带有在设备一个例子中支撑在支撑件上的圆筒；
图3是一个立体图，示出另一个实施例，其中带有在设备一个例子中支撑在支撑件上的圆筒；
图4是用于图3所示实施例中的圆筒的立体图；
图5是一个局部正视图，示出在图3所示实施例中圆筒是如何支撑在支撑件上的；
图6是本发明第二实施例的一个沉积膜形成设备例子的真空处理腔内部的示意图(局部立体图)；
图7是在设备的一个例子中其内部被分隔开的圆筒的一个立体图；
图8是用于例4中的一个弓形磁铁的示意图；而
图9是现有技术的沉积膜形成设备中的一个真空处理腔内部的示意图(局部立体图)。
下面参照附图结合实施例说明本发明。
在本发明一个沉积膜形成设备中在其上形成一个沉积膜的典型的工件是稀土金属基永磁铁。本发明的沉积膜形成设备特别适用于这样一种磁铁的原因在于，可以在磁铁的表面形成一种高质量的抗腐蚀膜而不会使磁铁破碎或断裂。但是，工件不限于稀土金属基永磁铁，而是可以在其上形成沉积膜的任何工件。
本发明的沉积膜形成设备用于使用一种沉积材料形成一个沉积膜，例如一种金属和一种合金，以及其他一种软金属或一种包含软金属成分的合金，这些成分例如铝、锌、锡、镁、或包含至少一种上述成分的合金。具体地，当工件是需要高粘性强度的稀土金属基永磁铁时，铝特别适用做沉积材料，因为由铝形成的膜的抗腐蚀性极佳，而且具有在部件结合中需要的粘结剂的可靠的粘性(在粘接剂拥有的断裂强度到达之前很难在膜和粘接剂之间产生脱落)。使用这些沉积材料中的任何一种形成的膜可以改进工件的抗腐蚀性，或者工件本身是膜或者其具有另一个形成在其表面上的膜。
本发明的沉积膜形成设备可以用做通过任何形成技术形成一个沉积膜的设备，但当利用一种抗热技术形成一个沉积膜时可以具有高效率，其中利用抗热技术可以从一个蒸发段对一个沉积材料传递大量的辐射热量，而且用于一个真空蒸气沉积处理、一个离子涂敷处理等。尤其是，在其中一沉积材料连续供给一通过供电加热的蒸发段的技术中，必须加热整个蒸发段至较高的温度。结果，从蒸发段辐射的热量很大，而且因此设备在这种技术中展现很高的效率。
下面说明本发明第一实施例的沉积膜形成设备。此沉积膜形成设备包括一个用于一沉积材料的蒸发段，以及一个由丝网形成用于容装工件的管状筒体，每个工件的表面要沉积一沉积材料。蒸发段和管状筒体安装在一个真空处理腔中。管状筒体周向支撑在一个支撑件的水平转轴外侧，支撑件可以绕转轴旋转，这样筒体可以绕转轴旋转，从而绕支撑件的转轴旋转的管状筒体和蒸发段之间的距离可以通过旋转支撑件而改变。下面结合附图说明沉积膜形成设备(一个用于在每个稀土金属基永磁铁的表面形成一个铝沉积膜的设备)的一个例子的概要。
图1是连在一个排出系统(未示出)上的一真空处理腔1的内部的示意图(局部立体图)。
绕一个水平旋转轴线上的转轴6转动的两个支撑件7在腔中的一个上区并排设置。由不锈钢丝网形成的六个圆筒5由转轴8在支撑件7的转轴6的外侧圆周方向中并支撑为一个环形，用于绕转轴6旋转。作为用于蒸发用做沉积材料的铝的蒸发段的多个船形物2设置在一个在腔下区中的支撑平台3上升起的船形物支撑基底4上。
一个作为沉积材料的铝丝9固定和缠绕在支撑平台3之下的一个供给辊子10上。铝丝9的一个前端由面向船形物2的一个内表面的热阻保护管11导向到船形物2之上。一个凹口12设置在保护管11的一部分中，而进给齿轮13对应于凹口12安装，以直接与铝丝9接触，这样通过进给铝丝9可以恒定地将铝供入船形物2中。
图2是示出由不锈钢丝网形成并由支撑轴8支撑在支撑件7的水平轴线上的转轴6的外侧成环形的六个圆筒5的立体图，支撑轴8可以绕转轴6旋转，这样圆筒可以绕转轴6转动(圆筒分成两排支撑，因此支撑的圆筒的总数为12)(其中仍未容装磁铁)。
当支撑件7绕转轴6旋转时(见图1中的箭头)，由支撑轴8支撑在支撑件7的转轴6圆周外侧的圆筒5响应于支撑件7的转轴6转动。结果，各个筒体和设置在支撑件之下的蒸发段之间的距离改变，从而产生一种效应，这将在下面说明。
位于支撑件7一个下部上的圆筒接近蒸发段。因此，铝沉积膜高效地形成在容装在此圆筒中的每个稀土金属基永磁铁的一个表面上。另一方面，容装在离开蒸发段的圆筒中的稀土金属基永磁铁从加热过程中释放并冷却一个对应于到蒸发段的距离的量。因此，在此过程中，抑制了形成在每个磁铁表面上的铝沉积膜的软化。以此方式，如果使用此沉积膜形成设备，可以同时取得有效形成铝沉积膜和抑制形成的铝膜的软化。
图3是一个立体图，示出了一个实施例，它不同于图2所示的圆筒支撑在支撑件上的实施例。六个由不锈钢丝网形成的圆筒35成环形由一个支撑轴38支撑在一个支撑件37的水平轴线上的转轴36的圆周外侧，支撑轴38可以绕转轴36转动，这样筒体35可以绕转轴36转动(圆筒分成两排支撑，因此支撑的圆筒的总数为12)(其中仍未容装磁铁)。
图4示出用于图3实施例的圆筒35的立体图。圆筒35可以在纵向打开和关闭并包括一个上箱部35a和一个下箱部35b，它们形成为对称件，可以通过一个枢纽(未示出)打开和关闭。圆筒35具有一个由支撑件37支撑的支撑轴38。如果使用这种圆筒，可以容易地将稀土金属基永磁铁放入和取出圆筒35，并可以在将稀土金属基永磁铁放入和取出圆筒35的过程中避免磁铁的破碎和断裂。当这样一种圆筒连续使用多次时，形成筒体的丝网会由伴随沉积处理的热历程的影响变形，从而在上箱部35a和下箱部35b之间会产生一个间隙，并且磁铁通过这样一个间隙掉下。因此，希望在下箱部35b的一个开口中纵向安装一个工件防落板39。或者，工件防落板可以纵向安装在上箱部35a的一个开口中。在沉积处理过程中，上、下箱部35a和35b由一个夹子(未示出)彼此固定。另外，可以在圆筒35中在纵向竖直设有网形或板形隔壁，这样在每个由隔壁限定的分隔腔部中可以容装一个稀土金属基永磁铁，从而稀土金属基永磁铁可以在隔开的状态中经受沉积处理。
图5是一个示出在图3中所示的实施例中圆筒35如何支撑在支撑件37上的局部示意图。通过在支撑件37中夹紧支撑轴38而支撑圆筒35。希望支撑轴38在支撑件37中的夹紧弹性进行，例如利用弹簧的斥力的机构，这样圆筒35可以拆卸地支撑在支撑件37上。
图1所示的本发明第一实施例的沉积膜形成设备的优点在于具有上述效果并具有以下的优点。
甚至当进行大批处理时，仍具有磁铁可以以较少的量放入此沉积膜形成设备的每个圆筒中，而不是象现有技术的沉积膜形成设备那样大量放入一个单独的圆筒中。在此情况下，可以减小磁铁在筒体中彼此碰撞的频率，而且可以减小碰撞能量，因此可以抑制磁铁的破碎和断裂。
当在现有技术的沉积膜形成设备中将工件如弓形磁铁或大尺寸的磁铁放入具有较大曲率半径R的圆筒中时工件经历沉积处理，则可能产生以下现象：磁铁沿筒体的内表面向下滑，从而每个磁铁只有一侧总是面向蒸发段。但是，如果甚至这种磁铁放入此沉积膜形成设备中的具有比现有技术中的筒体较小的曲率半径R的圆筒中，在其中磁铁经受沉积处理，则磁铁的摇动可以均匀进行，因此可以取得厚度变化很小的均匀的膜。
另外，具有不同形状的磁铁或具有不同尺寸的磁铁可以分别容装在每个圆筒中，而且圆筒成环形固定在支撑件转轴的圆周外侧，以进行沉积处理，因此，可以同时进行多种类型磁铁的沉积处理。
具有不同丝网形状的多个圆筒彼此组合使用并成环形固定在支撑件转轴的圆周外侧以进行沉积处理，从而对每个圆筒沉积效率可以变化。因此，可以形成在容装在每个圆筒中的磁铁上不同厚度值的沉积膜。
在现有技术中，为了减少磁铁在筒体中相互之间的碰撞频率，在有些情况下可以使用在筒体中与磁铁一起容装的弹体(例如具有10mm直径的陶瓷球)。但是，使用本发明的沉积膜形成设备避免使用弹体，因此可以增进在磁铁上形成沉积膜的效率。这样提供了以下效果：抑制磁铁温度的升高，抑制沉积膜的损坏，以及抑制产生突起。
另外，可以避免将磁铁放入保持件中用来保护磁铁的劳动(例如，一个通过缠绕线性材料而留下一个间隙并在相对的端部具有螺线形表面的弹簧状圆柱形部件，这样磁铁可以容装在此圆柱形部件中)。
通过可拆卸地将圆筒支撑在支撑件上，提供了许多优点，这将在下面说明。
将磁铁放入和取出筒体中可以在任何场所进行，因此可以很方便，而且避免了在磁铁的放入和取出过程中磁铁破碎和断裂。
由于圆筒的连续工作的频率增大，沉积材料则会优先沉积在面向沉积材料蒸发段的丝网表面上，而且丝网的开口率随着沉积逐渐减小，或者由于沉积材料在筒体的打开/关闭部上的沉积使得筒体的打开和关闭很困难。因此，希望用一种碱水溶液例如氢氧化钠水溶液适当冲洗圆筒，以溶解掉沉积的沉积材料。通过可拆卸地将圆筒支撑在支撑件上并进一步提供装置确保面向蒸发段的丝网表面可以改变成其他的丝网表面，可以提供以下效果：如果圆筒可拆卸地支撑在支撑件上，而且例如支撑轴形成的截面为多边形或椭圆形，可以确保当从支撑件上取下的圆筒重新固定到支撑件上时，没有面向蒸发段的丝网表面可以固定成面向蒸发段。因此，沉积材料在丝网表面上的沉积可以分散，并且可以减少使用碱水溶液去除沉积材料的操作步骤。例如，如果支撑件形成为一个板形件，如图3-5所示，当沉积材料在一个丝网表面上的沉积已进行而这个圆筒可以重新固定到支撑件上时，圆筒可以从支撑件上取下，这样面向蒸发段并在其上沉积有很大程度的沉积材料的丝网表面面向支撑件内部(即带有图3-5中所示的圆筒，朝向中部并相对于位于支撑件外侧的蒸发段)，并且在其上沉积有少量沉积材料的丝网表面面向蒸发段(即带有图3-5所示的圆筒，圆筒固定，平行转轴转过180度)，而且在此状态可以进行沉积处理。因此，可以提供上述效果。
此外，圆筒的尺寸作成可以确保圆筒操作方便，并且一个筒体可以在沉积膜形成步骤以及前序步骤和后续步骤均匀使用(例如前序步骤可以是喷丸处理而后续步骤可以是一个锤击步骤和随后的化学转化膜形成处理)。因此，避免了需要在各个步骤之间移送磁铁的操作，以避免进行移送操作，并且可以抑制否则在磁铁的移送过程中会产生的磁铁的破碎和断裂。
在图1和2中所示的沉积膜形成设备中，用于支撑圆筒5的支撑件7设置在真空处理腔1的上区中。作为蒸发段的船形物2设置在腔1的下区中，但是支撑件和蒸发段之间的相对位置关系不限于以上关系。支撑件和蒸发段可以设置在任何位置，只要它们的位置关系可以确保通过转动支撑件改变圆筒和蒸发段之间的距离。但是，如果蒸发段位于支撑件之外，支撑件和蒸发段之间的距离可以在真空处理腔的内部空间设置在一个较大的范围中。因此，可以容易地设置一个距离，能够有效地形成一个沉积膜并防止形成的沉积膜的软化。另外，甚至当沉积材料蒸发同时融化以进行沉积膜的形成时，每个部件或元件可以容易地设置并且可操作性极佳。
另外，在图1和2中所示的沉积膜形成设备中，六个圆筒5支撑在一个支撑件7的一个表面上(圆筒成两排支撑，因此支撑的圆筒的总数为12)，但是支撑在一个支撑件上的圆筒的数量不限于六个，而是可以为一个。
圆筒5可以受到支撑，这样通过转动支撑件7圆筒5可以绕支撑件7的转轴6转动并同样可以由一种公知的机构绕其轴线转动。
筒体的形状不限于圆柱形，而且如果筒体为管状，则筒体的截面可以是多边形例如六边形和八边形。
圆筒5可以从支撑件7上拆下，而且支撑件7可以从真空处理腔1上取下。
丝网的例子包括由不锈钢和钛制成。为何丝网的材料希望为不锈钢和钛的原因在于，这些材料对于用于去除沉积在筒体上的沉积材料操作中的碱水溶液具有良好的强度和延展性。丝网可以由一个通过冲压或蚀刻一个平板形成的网形板制成，或可以通过编制一种直线材料而制成。
丝网的开口率(一个开口面积与丝网面积的比例)取决于工件的形状和尺寸，但是希望有一个50％-95％的范围，最好为60％-85％。如果开口率小于50％，丝网本身会成为蒸发段和工件之间的障碍，导致沉积效率的减小。如果开口率大于95％，在沉积处理或其他操作过程中丝网会变形或损坏。丝网丝线的直径考虑到开口率和强度而选择，而且通常希望为在0.1-10mm的范围中。此外，如果考虑到操作方便性，丝网的丝线直径最好在0.3-5mm的范围中。根据本发明第一实施例的沉积膜形成设备，磁铁可以在成批处理过程中成少量地放入每个圆筒中，而不是象在现有技术的沉积膜形成设备中那样大量地放入单独的圆筒中。在此情况下，施加到丝网上的载荷很小，因此丝网很难产生变形。所以，丝网的丝线直径可以减小以增大开口率，并且可以增进沉积效率。
下面说明本发明的第二实施例的沉积膜形成设备。此沉积膜形成设备包括一个用于沉积材料的蒸发段，以及一个可以绕一个水平轴线转动并由丝网形成用于容装工件的管状筒体，在其每个表面上将沉积一种沉积材料。蒸发段和管状筒体安装在一个真空处理腔中。管状筒体的内部被分成两个或多个容装段。容装段限定成通过转动管状筒体可以改变容装段和蒸发段之间的距离。下面结合附图说明沉积膜形成设备(一种在每个稀土金属基永磁铁的表面上形成一个铝沉积膜的设备)的一个例子的概要。
图6示出与一个排出系统(未示出)相连的真空处理腔51内部的示意图(局部立体图)。
由不锈钢丝网形成的两个圆筒55并排设置在腔上区中绕一个水平轴线上的转轴56转动。圆筒55的内部从一个转轴成放射状地被分成6个扇形截面的容装段。多个做为用于蒸发用做沉积材料的铝的蒸发段的船形物52设置在一个在腔下区中的支撑平台53上升起的船形物支撑基底54上。
一个作为沉积材料的铝丝59固定和缠绕在支撑平台53之下的一个供给辊子60上。铝丝59的一个前端由面向船形物52的一个内表面的热阻保护管61导向到船形物52之上。一个凹口62设置在保护管61的一部分中，而进给齿轮63对应于凹口62安装，以直接与铝丝59接触，这样通过进给铝丝59可以恒定地将铝供入船形物52中。
图7是一个示意图，示出可以绕水平转动轴线上的转轴56转动并由不锈钢丝网制成的圆筒55，其内部从转轴成放射状地被分成6个扇形截面的的容装段(其中仍未容装磁铁)。
当圆筒55绕转轴56旋转时(见图6中的箭头)，各个限定在圆筒中的容装段和设置在容装段之下的蒸发段之间的距离改变，从而产生一种效应，这将在下面说明。
位于筒体55的一个下部上的容装段接近蒸发段。因此，铝沉积膜高效地形成在容装在此容装段中的每个稀土金属基永磁铁的一个表面上。另一方面，容装在离开蒸发段的容装段中的稀土金属基永磁铁从加热过程中释放并冷却一个对应于到蒸发段的距离的量。因此，在此过程中，抑制了形成在每个磁铁表面上的铝沉积膜的软化。以此方式，如果使用此沉积膜形成设备，可以同时取得有效形成铝沉积膜和抑制形成的铝膜的软化。
图6所示的本发明第二实施例的沉积膜形成设备的优点在于具有上述效果并具有以下的优点。
甚至当进行大批处理时，仍具有磁铁可以以较少的量放入此沉积膜形成设备的每个容装段中的优点，而不是象现有技术的沉积膜形成设备那样大量放入一个圆筒中。在此情况下，可以减小磁铁在筒体中彼此碰撞的频率，而且可以减小碰撞能量，因此可以抑制磁铁的破碎和断裂。
在现有技术中，为了减少磁铁在筒体中相互之间的碰撞频率，在有些情况下可以使用在筒体中与磁铁一起容装的弹体(例如具有10mm直径的陶瓷球)。但是，使用本发明的沉积膜形成设备避免使用弹体，因此可以增进在磁铁上形成沉积膜的效率。这样提供了以下效果：抑制磁铁温度的升高，抑制沉积膜的损坏，以及抑制产生突起。
另外，可以避免将磁铁放入保持件中用来保护磁铁的劳动(例如，一个通过缠绕线性材料而留下一个间隙并在相对的端部具有螺线形表面的弹簧状圆柱形部件，这样磁铁可以容装在此圆柱形部件中)。
在图6和7中所示的沉积膜形成设备中，圆筒55设置在真空处理腔51的上区中，而圆筒51的内部从转轴成放射状地被分成6个扇形截面的容装段。作为蒸发段的船形物52设置在腔51的下区中。圆筒和蒸发段之间的位置关系不限于以上关系。圆筒和蒸发段可以设置在任何位置，只要它们的位置关系可以确保通过转动圆筒改变容装段和蒸发段之间的距离。
在图6和图7中所示的沉积膜形成设备中，圆筒55的内部从转轴成放射状地被分成6个扇形截面的容装段，但如果容装段和蒸发段之间的距离通过转动圆筒可以变化，则容装段可以以任何分隔方式限定在容装段中。每个限定容装段的隔壁可以是一个网形隔壁或一个板形隔壁。网形隔壁或板形限定壁可以在纵向竖直设立在每个容装段中，这样在每个由限定壁限定的隔腔部中装有一个稀土金属基永磁铁，从而稀土金属基永磁铁可以在分隔的状态下经受沉积处理。
筒体的形状不限于圆柱形，而且如果筒体为管状，则筒体的截面可以是多边形例如六边形和八边形。
圆筒55可以从真空处理腔51上拆下。
丝网的例子包括由不锈钢和钛制成。为何丝网的材料希望为不锈钢和钛的原因在于，这些材料对于用于去除沉积在筒体上的沉积材料操作中的碱水溶液具有良好的强度和延展性。丝网可以由一个通过冲压或蚀刻一个平板形成的网形板制成，或可以通过编制一种直线材料而制成。
丝网的开口率(开口面积与丝网面积的比例)取决于工件的形状和尺寸，但是希望有一个50％-95％的范围，最好为60％-85％。如果开口率小于50％，丝网本身会成为蒸发段和工件之间的障碍，导致沉积效率的减小。如果开口率大于95％，在沉积处理或其他操作过程中丝网会变形或损坏。丝网丝线的直径考虑到开口率和强度而选择，而且通常希望为在0.1-10mm的范围中。此外，如果考虑到操作方便性，丝网的丝线直径最好在0.3-5mm的范围中。实例
下面通过用以下的实例与对比例相比较详细说明本发明的沉积膜形成设备。本发明的沉积膜形成设备不限于这些实例。下面的实例和对比例是通过使用具有各种形状的烧结的磁铁而进行的，磁铁具有14Nd-79Fe-6B-1Co的成分，并通过粉碎一种公知的铸锭、然后使生成的粉末经受挤压、烧结、热处理以及表面加工而制成，例如在美国专利No.4,770,723和4,792,368中的描述(这种烧结的磁铁以下称为磁铁实验件)。例1
以下实验使用图1和2中所示的沉积膜形成设备进行。用于此实验的圆筒由一种不锈钢制成，其直径为110mm，而长度为530mm，并具有79.4％的丝网开口率(一个开口为正方形，一个侧边的长度等于9.0mm，而丝线直径为1.1mm)。6个圆筒可拆卸地支撑在支撑件上(支撑成两排的圆筒的总数为12)。
每个磁铁实验件的尺寸为30mm×15mm×6mm，实验件经受喷丸处理，从而去除在一个前序步骤中由一表面处理形成在每个磁铁实验件表面上的氧化层。69个磁铁实验件(其中5个磁铁每个上面缠有粘着在一铝箔上面的Thermo(商标名称，并由Nichiyu Giken Kogyo有限公司制造)标签，标签转向内侧)放入12个圆筒的每一个中。因此，在12个圆筒中总共装有828个磁铁实验件，然后圆筒固定到支撑件上。真空处理腔处于1×10-3Pa的压力下，而且磁铁实验件在一种1Pa氩气压力以及-500V偏置电压的状况下经受20分钟的喷涂，同时以1.5rpm的速度转动磁铁实验件，从而清洗磁铁实验件的表面。随后，用做沉积材料的铝丝线加热并在一种1Pa氩气压力以及-500V偏置电压的状况下蒸发以电离，从而由一种离子喷涂工艺在每个磁铁实验件的一个表面上形成一个铝沉积膜达12分钟。测量在其上粘有Thermo标签的磁铁实验件的平均最高温度，结果为170℃。
然后冷却磁铁实验件并检查形成在每个磁铁实验件表面上的铝沉积膜的损坏、沉积膜上的突起的产生以及磁铁实验件本身的破碎和断裂。使用荧光性X-射线厚度仪(由精工仪器与电器有限公司制造的SFT-7000)测量在每个磁铁实验件上的铝沉积膜的厚度(除了具有由于损坏、突起或破碎和断裂而外露部分的磁铁实验件)。实验结果(平均值n=10)在表1中示出。
圆筒安装在一个喷丸设备上，其中每个在其表面上具有铝沉积膜的磁铁实验件容装在这种圆筒中而不移送到其他的圆筒中。然后，磁铁实验件承受喷丸处理，其中喷射具有平均粒度120μm以及莫氏硬度为6(维氏硬度范围为500-550)的球状玻璃珠，喷射压力为1.5kg/cm2，带有包括氮气的压缩气体，喷射5分钟。然后检查具有经受喷丸处理的铝沉积膜的磁铁实验件中由于铝沉积膜损坏、在沉积膜上产生突起以及磁铁实验件本身破碎和断裂(即有缺陷的产品)的数量。结果在表1中示出。
具有铝沉积膜的磁铁实验件(除了具有由于损坏、突起或破碎和断裂而外露部分的磁铁实验件)经受一种抗腐蚀加速实验，包括将磁铁实验件处于一种高温和高湿度的情况下，温度为80℃，相对湿度为90％，结果(n=5)在表1中示出。
从表1中明确可见，通过使用本发明第一实施例的沉积膜形成设备在每个磁铁实验件表面上形成铝沉积膜，铝沉积膜的损坏、在铝沉积膜上突起的产生以及磁铁实验件本身的破碎和断裂都可以得到抑制，而且可以对每个磁铁实验件提供优良的抗腐蚀性。例2
以下的实验是使用图6和图7中示出的沉积膜形成设备而进行的。用于此实验中的圆筒由不锈钢制成，其直径为355mm而长度为1,200mm，并且丝孔的开口率为79.4％(开口为正方形，一侧边的长度等于9.0mm而丝线的直径为1.1mm)。圆筒的内部从转轴成放射状地分成6个扇形截面的容装段。
做为用于实验1中的磁铁试验件的具有相同尺寸的每个磁铁试验件经受一喷丸处理，从而去除由之前一个步骤的表面处理形成在每个磁铁实验件表面上的氧化层。138个磁铁实验件(其中5个磁铁每个上面缠有粘着在一个铝箔上的Thermo标签(商标名称，由NichiyuGiken Kogyo有限公司制造)，Thermo标签转向内侧)放入圆筒的每个蒸发段中。因此，在全部圆筒中装有总共828个磁铁实验件。此后，铝沉积膜以与例1中相同的方式形成在每个磁铁实验件的一个表面上。测量其上粘有Thermo标签的磁铁实验件的平均最高温度，结果为170℃。
磁铁实验件随后冷却并检查形成在每个表面上的铝沉积膜的损坏、在沉积膜上突起的形成以及磁铁实验件本身的破碎和断裂。每个磁铁实验件上的铝沉积膜的厚度(除了具有由于损坏、突起或破碎和断裂而外露的部分的磁铁实验件)以与例1中相同的方式测量。测量结果(平均值n=10)在表1中示出。
在其每个表面上具有铝沉积膜的磁铁实验件移送到一个铝制托盘中并送入一个抛丸设备中，在此它们以与例1相同的方式经受喷丸处理。对每个都具有铝沉积膜并经受喷丸处理的磁铁实验件检查有缺陷产品的数量。结果在表1中示出。
另外，具有铝沉积膜的磁铁实验件(除了具有由于损坏、突起或破碎和断裂而外露部分的磁铁实验件)经历与例1中相似的一个抗腐蚀加速试验)，结果(n=5)在表1中示出。
从表1中可见，通过使用本发明第二实施例的沉积膜形成设备在每个磁铁实验件的表面上形成铝沉积膜，可以抑制铝沉积膜的损坏、在沉积膜上产生突起以及磁铁实验件本身的破碎和断裂，而且对每个磁铁实验件可以提供良好的抗腐蚀性。对比例1
下列实验使用现有技术的沉积膜形成设备进行，包括由不锈钢制成的圆筒，直径为355mm而长度为1,200mm，并且丝网的开口率为79.4％(一个开口为正方形，一侧边的长度等于9.0mm而丝线的直径为1.1mm)(见图9，蒸发段结构与图1中所示的沉积膜形成设备中的一样)。
具有与例1中使用的磁铁实验件尺寸相同的每个磁铁实验件经受一抛丸处理，从而去除由一个前序步骤的表面处理形成在每个磁铁实验件表面上的一个氧化层。828个磁铁实验件(其中5个每个上面缠有粘着在一个铝箔上的Thermo标签(商标名称，由Nichiyu GikenKogyo有限公司制造)放入圆筒中。此后，铝沉积膜以与例1相同的方式形成在每个磁铁实验件的一个表面上。测量其上粘有Thermo标签的磁铁实验件的平均最高温度，结果为220℃。
磁铁实验件随后冷却并检查形成在每个表面上的铝沉积膜的损坏、在沉积膜上突起的形成以及磁铁实验件本身的破碎和断裂。每个磁铁实验件上的铝沉积膜的厚度(除了具有由于损坏、突起或破碎和断裂而外露的部分的磁铁实验件)以与例1中相同的方式测量。测量结果(平均值n=10)在表1中示出。
在其每个表面上具有铝沉积膜的磁铁实验件移送到一个铝制托盘中并送入一个抛丸设备中，在此它们以与例1相同的方式经受喷丸处理。对每个都具有铝沉积膜并经受喷丸处理的磁铁实验件检查有缺陷产品的数量。结果在表1中示出。
另外，具有铝沉积膜的磁铁实验件(除了具有由于损坏、突起或破碎和断裂而外露部分的磁铁实验件)经历与例1中相似的一个抗腐蚀加速试验)，结果(n=5)在表1中示出。
从表1中可见，当使用现有技术的沉积膜形成设备在每个磁铁实验件表面上形成铝沉积膜时，同使用本发明的沉积膜形成设备形成的铝沉积膜相比，有缺陷的产品的数量很大，而磁铁实验件的抗腐蚀性很差。
本发明的发明人清楚表明，铝沉积膜的硬度随着磁铁温度的升高而减小，上述结果是由于在形成膜的过程中磁铁温度升高的程度差异而产生。
                            表1
厚度(μm) 有缺陷产品的数量 抗腐蚀实验结果
例1  6.8  1/828 甚至在500小时后所有磁铁都不生锈
例2  6.3  3/828 甚至在500小时后所有磁铁都不生锈
对比例1  7.1  17/828 在300小时后三个磁铁生锈
例3
下列试验使用图1和2中所示的沉积膜形成设备进行。在此实验中，圆筒分两排可拆卸地支撑在支撑件上。更具体地，每个都由不锈钢制成的6个圆筒(筒体A)可拆卸地支撑在一排上，其中圆筒直径为110mm，长度为530mm，并具有79.4％的丝网开口率(一个开口为正方形，一侧边的长度等于9.0mm，而丝网直径为1.1mm)，而圆筒分两排可拆卸地支撑在支撑件上，而且每个都由不锈钢制成的6个圆筒(筒体B)可拆卸地支撑在另一排上，其中圆筒直径为110mm，长度为530mm，并具有62.0％的丝网开口率(一个开口为正方形，一侧边的长度等于4.1mm，而丝网直径为1.1mm)。
69个具有与例1中使用的磁铁实验件相同尺寸的磁铁实验件(每个都经过喷丸处理以去除在一前序步骤中由一表面处理形成在每个磁铁实验件一表面上的氧化层)放入6个圆筒A的每一个中(总共414个磁铁实验件装在6个圆筒A中)，而500个具有10mm×8mm×4mm尺寸的磁铁实验件(每个都经受喷丸处理以去除在一前序步骤中由表面处理形成在每个磁铁实验件的一表面上的氧化层)放入6个圆筒B的每一个中(总共3,000个磁铁实验件装入6个圆筒B中)。圆筒固定在支撑件上，并且此后一个铝沉积膜以与例1相同的方式形成在每个磁铁实验件的一个表面上。
磁铁实验件随后冷却并检查形成在每个表面上的铝沉积膜的损坏、在沉积膜上突起的形成以及磁铁实验件本身的破碎和断裂。每个磁铁实验件上的铝沉积膜的厚度(除了具有由于损坏、突起或破碎和断裂而外露的部分的磁铁实验件)以与例1中相同的方式测量。测量结果在表1中示出(平均值n=10)。结果显示，形成在放入圆筒A中的每个磁铁试验件表面上并经受沉积处理的铝沉积膜的厚度为6.9μm，而形成在放入圆筒B中的每个磁铁实验件表面上并经受沉积处理的铝沉积膜的厚度为6.5μm。因此，可以看出可以同时对两种具有不同形状的磁铁实验件进行稳定的沉积处理。例4
下面的实验使用与例1中使用的沉积膜形成设备相似的设备进行。每个弓形磁铁实验件都具有25mm的外径，在中部厚2mm，弦长30mm，而长度为32mm(见图8的形状轮廓)，磁铁实验件经受一喷丸处理，以去除在一前序步骤中由一表面处理形成在每个磁铁实验件表面上的氧化层。一个铝沉积膜以与例1中相同的方式形成在每个磁铁实验件的一表面上，除了其氧化层被去除的75个磁铁试验件被放入12个圆筒的每一个中(总共900个磁铁实验件装在12个圆筒中)，并在将圆筒固定到支撑件上后经受20分钟的沉积处理。
磁铁实验件随后冷却并检查形成在每个表面上的铝沉积膜的损坏、在沉积膜上突起的形成以及磁铁实验件本身的破碎和断裂。每个磁铁实验件上的铝沉积膜的厚度(除了具有由于损坏、突起或破碎和断裂而外露的部分的磁铁实验件)以与例1中相同的方式测量。测量结果(平均值n=10)在表1中示出。与例1相同方式检验出的有缺陷的产品的数量也在表2中示出。
从表2中可见，通过使用本发明第一实施例的沉积膜形成设备在每个磁铁实验件的表面上形成一个铝沉积膜，磁铁实验件可以均匀搅动，从而可以在外、内表面上形成厚度值之间差异较小的均匀的膜，而不会产生铝沉积膜的损坏、在沉积膜上产生突起以及磁铁实验件产生破碎和断裂。对比例2
以下实验使用与对比例1中相似的沉积膜形成设备进行。具有与例4中使用的磁铁实验件相同尺寸的弓形磁铁实验件经受一喷丸处理，以去除在一前序步骤中由一表面处理形成在每个磁铁实验件表面上的氧化层。其氧化层被去除的900个磁铁实验件被放入圆筒中，然后以与例4中相同的方式在每个磁铁实验件表面上形成一个铝沉积膜。
磁铁实验件随后冷却并检查形成在每个表面上的铝沉积膜的损坏、在沉积膜上突起的形成以及磁铁实验件本身的破碎和断理解。每个磁铁实验件上的铝沉积膜的厚度(除了具有由于损坏、突起或破碎和断裂而外露的部分的磁铁实验件)以与例1中相同的方式测量。测量结果在表1中示出(平均值n=10)。与例1相同方式检验出的有缺陷的产品的数量也在表2中示出。
与使用本发明第一实施例的沉积膜形成设备形成的铝沉积膜相比，从表2中可见，当使用现有技术的沉积膜形成设备在每个磁铁实验件表面上形成铝沉积膜时，有缺陷的产品数量很大，而且在外表面上的膜和内表面上的膜之间厚度有很大的差异。
                         表2
    厚度μm 有缺陷产品的数量
在外表面上 在内表面上
例4  6.3  4.9  0/900
对比例2  7.2  3.9  7/900
尽管以上详细说明了本发明的实施例，但可以理解本发明不限于上述实施例，在不脱离由权利要求限定的本发明的实旨和范围的前提下可以对本发明进行各种设计上的改动。

Claims (8)

1．一种沉积膜形成设备，包括一个用于一沉积材料的蒸发段，以及一个由丝网形成用于容装工件的管状筒体，每个工件的表面上要沉积一沉积材料，所述蒸发段和所述管状筒体安装在一个真空处理腔中，其中所述管状筒体支撑在一个支撑件的水平转轴周向外侧，支撑件可以绕所述转轴旋转，这样筒体可以绕所述转轴旋转，从而所述绕支撑件的转轴旋转的管状筒体和所述蒸发段之间的距离可以通过旋转支撑件而改变。
2．根据权利要求1所述的沉积膜形成设备，其特征在于，多个所述管状筒体成环形支撑在所述支撑件的所述转轴圆周外侧。
3．根据权利要求1所述的沉积膜形成设备，其特征在于，所述管状筒体可拆卸地支撑在所述支撑件上。
4．一种沉积膜形成设备，包括一个用于沉积材料的蒸发段，以及一个可以绕一个水平轴线转动并由丝网形成用于容装工件的管状筒体，在工件的每个表面上将沉积一种沉积材料，所述蒸发段和所述管状筒体安装在一个真空处理腔中，其中所述管状筒体的内部被分成两个或更多个容装段，所述容装段限定成通过转动所述管状筒体可以改变所述容装段和所述蒸发段之间的距离。
5．根据权利要求4所述的沉积膜形成设备，其特征在于，所述管状筒体的内部成放射状地从一转动轴线被分成两个或更多个容装段。
6．一种使用根据权利要求1-4所述的设备形成一种沉积膜的方法。
7．根据权利要求6所述的形成沉积膜的方法，其特征在于，工件是稀土金属基永磁铁。
8．根据权利要求6所述的形成沉积膜的方法，其特征在于，沉积材料是至少一种从以下组中选出的材料，包括：铝、锌、锡以及镁和包含至少一种这些金属成分的合金。
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