CN204714891U - 离子束快速沉积类金刚石薄膜设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种离子束快速沉积类金刚石薄膜设备,包括一个密封的真空腔体,该真空腔体采用左右对称的结构,在真空腔体30°及150°位置处设置有小凸腔用于放置两个对称的高能离子源,在真空腔体0°及180°位置处设置有小凸腔用于放置铬靶及石墨靶,在该真空腔体内设置有一个圆环形的工件转架,在该工件转架上则均匀设置有若干个工件,在工件围成的内圆内设置有上下两排呈弧形对称排列的加热管,在真空腔体的90°侧面连有一个抽真空口,在真空腔体的270°位置开有炉门。能满足工业化的低成本要求,附着力性能优异,热稳定性,硬度、绝缘、耐摩擦、耐腐蚀等各项性能优异。
Description
技术领域
本实用新型属于真空镀膜技术领域,涉及一种离子束快速沉积类金刚石薄膜设备。
背景技术
类金刚石薄膜(Diamond-Like Carbon films,简称DLC薄膜)是一种非晶态、光滑、平整、致密碳膜,膜内通常存在一定数量的无序的金刚石键(SP3键),碳原子处于短程有序而长程无序的结构。它具有硬度高、弹性模量大、摩擦系数低、光学透明高、绝缘性好、化学性能稳定等诸多与金刚石相似的优异特性,因而在机械、光学、电子、精密仪器、航空航天、导航、装饰等领域有广泛的前景。
通过调整SP2和SP3键的相对含量可以使其性能得到相应的调节,由于DLC薄膜性能优异并可智能调制,因而,对其应用推广研究方兴未艾。
类金刚石薄膜(DLC)的主要制备方法是物理气相沉积(PVD)和等离子体辅助化学气相沉积(PECVD),常见的等离子体辅助化学气相沉积法有:直流辉光放电法(DG)、热丝放电(HFG)、射频辉光放电(RFG)法。为了提高沉积速率和增大沉积面积,近年来又出现了双射频辉光放电(RF-RF)法、射频-直流辉光放电(RF-DC)法和微波-射频(MW-RF)法。最初用来沉积DLC膜的PVD法是直流磁控溅射(DMS)法和射频溅射(RFS)法。为了提高沉积速率和膜的质量,相继出现了离子束增强沉积(IBED)法、离子束沉积(IBD)法、真空电弧(VARC)法和激光电弧(LARC)法。
国外制备DLC应用较广的技术是离子束沉积和等离子体辅助化学气相沉积。
现在行业内离子束沉积虽然速度有所提高,但沉积速度还只是磁控溅速度的5-30%。等离子体辅助化学气相沉积主要是用于沉积高端的DLC和金刚石膜,膜的质量好,但是每炉做货量小,单位产品成本高。
实用新型内容
为了克服现有技术的上述缺点,本实用新型提供一种离子束快速沉积类金刚石薄膜设备,它能够提高离子束沉积类金刚石薄膜的沉积速率,又能保证附着力、硬度和耐磨性能。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种离子束快速沉积类金刚石薄膜设备,包括一个密封的真空腔体,该真空腔体采用左右对称的结构,在真空腔体30°及150°位置处设置有小凸腔用于放置两个对称的高能离子源,在真空腔体0°及180°位置处设置有小凸腔用于放置放置铬靶及石墨靶,在该真空腔体内设置有一个圆环形的工件转架,在该工件转架上则均匀设置有若干个工件,在工件围成的内圆内设置有上下两排呈弧形对称排列的加热管,在真空腔体的90°侧面连有一个抽真空口,在真空腔体的270°位置开有炉门。
在所述真空腔体0°及180°位置上的凸腔旁设置布置有气源管。
在所述上下两排加热管之间布置有气源管。
本实用新型的有益效果是:能够快束沉积DLC,能满足工业化的低成本要求,附着力性能优异,热稳定性,硬度、绝缘、耐摩擦、耐腐蚀等各项性能优异,应用于转动设备,国外客户反馈完全能满足他们的要求。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图中:1-抽真空口,2-真空腔体,3-工件,4、8-高能离子束源,5-铬靶,6-气源管,7-石墨靶,9-加热管,10-工件转架,11-炉门。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
参见图1,一种离子束快速沉积类金刚石薄膜设备,包括一个密封的真空腔体2,该真空腔体采用左右对称的结构,在真空腔体30°及150°位置处设置有小凸腔用于放置两个对称的高能离子源4和8,在真空腔体0°及180°位置处设置有小凸腔用于放置放置铬靶5及石墨靶7,在该真空腔体内设置有一个圆环形的工件转架10,在该工件转架上则均匀设置有若干个工件3,在工件围成的内圆内设置有上下两排呈弧形对称排列的加热管9,用于加热工件,在真空腔体的90°侧面连有一个抽真空口1连接抽真空系统,在真空腔体的270°位置开有炉门,用于加料。
在所述真空腔体0°及180°位置上的凸腔旁设置布置有气源管6。
在所述上下两排加热管之间布置有气源管。
采用本实用新型的设备沉积的DLC膜层成功应用手表功能零件、手表五金装饰件、手机五金装饰零件。具有镀膜时间短、成本低、膜层均匀、性能优异等特点。
Claims (3)
1.一种离子束快速沉积类金刚石薄膜设备,包括一个密封的真空腔体,其特征是:该真空腔体采用左右对称的结构,在真空腔体30°及150°位置处设置有小凸腔用于放置两个对称的高能离子源,在真空腔体0°及180°位置处设置有小凸腔用于放置放置铬靶及石墨靶,在该真空腔体内设置有一个圆环形的工件转架,在该工件转架上则均匀设置有若干个工件,在工件围成的内圆内设置有上下两排呈弧形对称排列的加热管,在真空腔体的90°侧面连有一个抽真空口,在真空腔体的270°位置开有炉门。
2.如权利要求1所述离子束快速沉积类金刚石薄膜设备,其特征是:在所述真空腔体0°及180°位置上的凸腔旁设置布置有气源管。
3.如权利要求1所述离子束快速沉积类金刚石薄膜设备,其特征是:在所述上下两排加热管之间布置有气源管。
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CN107142456A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-09-08 | 同济大学 | 一种双功能柱对称大尺寸高均匀性线型磁控靶镀膜设备 |
CN111593321A (zh) * | 2018-01-23 | 2020-08-28 | 温州职业技术学院 | 孪生负载中频交流pecvd沉积dlc涂层的方法 |
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CN107142456B (zh) * | 2017-04-17 | 2019-03-29 | 同济大学 | 一种双功能柱对称大尺寸高均匀性线型磁控靶镀膜设备 |
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