CN206052134U - 一种掺钨类金刚石碳膜的沉积设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种掺钨类金刚石碳膜的沉积设备，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，小凸腔内放置有两个对称的高能离子源，在真空腔体0°及180°位置处设置有凸腔，凸腔内放置有一对铬靶及一对纯钨靶，在该真空腔体内设置有呈圆环形的工件转架，在该工件转架上则均设有若干个等距排列的工件，在由工件围成的内圆内设置有上下两排呈弧形对称的加热管。能够快束沉积掺钨DLC，能显著提高DLC膜层的硬度、膜/基结合力，韧性、耐磨性能，应用于机械、刀具、仪表、电子等产品的耐磨部件，国外客户反馈完全能满足他们的要求。
Description
技术领域
本实用新型属于真空镀膜技术领域，涉及一种快速沉积的掺钨类金刚石碳膜的沉积设备。
背景技术
类金刚石碳膜(DLC)硬度高、表面光滑、摩擦系数低、耐磨性好 ,具有优异的化学惰性、生物相容性、电学性能、光学性能 ,且在低温容易实现大面积沉积 ,可以显著改善零件的耐磨抗蚀性能、使用寿命和减少摩擦能耗 ,在航空航天、精密机械、微型机电系统、工模具、光学、声学、生物医学等领域具有广阔的应用前景。
但 DLC 膜存在内应力高 ,脆性大 ,膜/ 基结合强度低及热稳定性差等不足,这些缺陷在很大程度上成为DLC 膜研究和产业化应用的“瓶颈”。如何避免 DLC膜的上述缺陷是 DLC 膜研究的主要方向。降低 DLC膜内应力和改善膜基结合强度的方法包括基体表面改性、过渡层制备、DLC膜的合金化、复合化和多层化等。
在DLC膜中掺杂金属元素可在降低 DLC膜内应力和改善膜/ 基结合强度的同时还改善DLC膜的硬度、韧性、热稳定性和耐磨性是 DLC膜的研究热点。
之前，我公司已经成功开发了DLC膜层，申请了专利CN204714891U（一种离子束快速沉积类金刚石薄膜设备），并成功应用于智能电子产品上，取得了良好的效果。
为扩大我司制备的DLC膜层应用范围，我司正在对DLC镀层进行改进，以适应不同的应用领域。
在DLC 膜中掺杂钨可以形成碳化钨和非晶碳组成的复相结构，明显提高DLC
膜的硬度、膜/基结合力、韧性，缓解DLC 膜的内应力，从而大大降低DLC 膜的磨损
率，这使得掺钨DLC 膜具有广泛的应用前景。
发明内容
为克服现有技术的缺点，本实用新型提供一种掺钨类金刚石碳膜的沉积设备，它能够提高硬度和膜基结合力。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种掺钨类金刚石碳膜的沉积设备，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，小凸腔内放置有两个对称的高能离子源，在真空腔体0°及180°位置处设置有凸腔，凸腔内放置有一对铬靶及一对纯钨靶，在该真空腔体内设置有呈圆环形的工件转架，在该工件转架上则均设有若干个等距排列的工件，在由工件围成的内圆内设置有上下两排呈弧形对称的加热管。
在真空腔体的顶部设有一个抽真空口，该抽真空口与抽真空系统相连。
在真空腔体的270°位置设有用于进出货的炉门。
在所述炉门底部设有观测窗。
在所述凸腔旁分别设置有左右两个气源管。
本实用新型的有益效果是：能够快束沉积掺钨DLC，能显著提高DLC膜层的硬度、膜/基结合力，韧性、耐磨性能，应用于机械、刀具、仪表、电子等产品的耐磨部件，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-纯钨靶，9-加热管，10-工件转架，11-炉门，12-观测窗。
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1，一种离子束沉积+磁控溅射相结合的掺钨类金刚石碳膜沉积设备，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，用于沉积DLC膜层，在真空腔体0°及180°位置处设置有凸腔用于放置铬靶5及纯钨靶7，用于沉积梯度层Cr/CrC/CrWC/WC和DLC层的掺W,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，用于加热工件除气，保持沉积温度，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，炉门上安装观测窗12，用于观察内部的沉积状况。
在所述真空腔体0°及180°位置上的凸腔旁靶旁边布置有气源管6，用于均匀提供工作气体Ar和反应气体。
采用本实用新型的设备沉积的掺钨DLC膜层成功应用于手表功能零件和装饰件，也可应用于刀具、机械等领域。具有镀膜时间短、成本低、膜层均匀、硬度高，耐磨性能好等特点。掺钨DLC的工艺开发项目的实施，可以使我司的DLC涂层应用由装饰、3C产品扩大到刀具、机械等行业。
Claims (5)
1.一种掺钨类金刚石碳膜的沉积设备，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，小凸腔内放置有两个对称的高能离子源，在真空腔体0°及180°位置处设置有凸腔，凸腔内放置有一对铬靶及一对纯钨靶，在该真空腔体内设置有呈圆环形的工件转架，在该工件转架上则均设有若干个等距排列的工件，在由工件围成的内圆内设置有上下两排呈弧形对称的加热管。
2.如权利要求1所述掺钨类金刚石碳膜的沉积设备，其特征是：在真空腔体的顶部设有一个抽真空口，该抽真空口与抽真空系统相连。
3.如权利要求1所述掺钨类金刚石碳膜的沉积设备，其特征是：在真空腔体的270°位置设有用于进出货的炉门。
4.如权利要求3所述掺钨类金刚石碳膜的沉积设备，其特征是：在所述炉门底部设有观测窗。
5.如权利要求1所述掺钨类金刚石碳膜的沉积设备，其特征是：在所述凸腔旁分别设置有左右两个气源管。
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| CN201621066453.5U CN206052134U (zh) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | 一种掺钨类金刚石碳膜的沉积设备 |
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| CN201621066453.5U Active CN206052134U (zh) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | 一种掺钨类金刚石碳膜的沉积设备 |
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| CN (1) | CN206052134U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107502860A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-12-22 | 信利光电股份有限公司 | 一种高疏水多元掺杂类金刚石薄膜及其制备方法 |
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2016
- 2016-09-21 CN CN201621066453.5U patent/CN206052134U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN107502860A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-12-22 | 信利光电股份有限公司 | 一种高疏水多元掺杂类金刚石薄膜及其制备方法 |
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