CN210193989U - 一种紧凑高效异型件超厚膜层设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种紧凑高效异型件超厚膜层设备，包括真空室壳体，所述真空室壳体上端固定焊接有第一分子泵法兰接口，所述真空室壳体的前端右侧和后侧左侧均固定焊接有金属离子注入法兰接口，所述真空室壳体的前端中部固定焊接有样品导入法兰接口，所述真空室壳体的前侧左下部和右下部均焊接有磁过滤沉积法兰接口，所述真空室壳体的下端中部焊接有第二分子泵法兰接口，所述真空室壳体的后端中部焊接有加热管法兰接口，所述真空室壳体的左侧上部固定连接有自动观察窗。该紧凑高效异型件超厚膜层设备，制备高质量混合层以及过渡层，使涂层与基底结合良好，有效降低类金刚石膜的内应力，提高整体涂层质量。

Description

一种紧凑高效异型件超厚膜层设备

技术领域

本实用新型涉及工业技术领域，具体为一种紧凑高效异型件超厚膜层设备。

背景技术

陶瓷涂层的抗腐蚀性能优良，具有韧性好，热硬性高，能承受一定的弹性形变压力。相对于化学气相沉积，采用物理沉积方法沉积涂层，大大地改善了涂层与基体的结合力，使其有着广泛的应用。然而，陶瓷膜层一般摩擦系数偏高，这在涉及到需要提高工件的耐磨性能时其效果相对有限。众所周知，类金刚石薄膜具有许多与金刚石薄膜相似的性能，如硬度、超低的摩擦系数、磨损率低、导热性能好、热膨胀系数小等特点，磁过滤沉积技术作为一种高离化率技术，具有膜层沉积过程可控性好，膜层性能(包括膜基结合力、力学性能、耐摩擦磨损性能及耐化学腐蚀性能等)大大改善的优点。但从沉积效率的角度来讲，该技术存在的缺点是沉积速率太低，且镀膜相对绕射性差，因此我们提出了一种紧凑高效异型件超厚膜层设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种紧凑高效异型件超厚膜层设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种紧凑高效异型件超厚膜层设备，包括真空室壳体，所述真空室壳体上端固定焊接有第一分子泵法兰接口，所述真空室壳体的前端右侧和后侧左侧均固定焊接有金属离子注入法兰接口，所述真空室壳体的前端中部固定焊接有样品导入法兰接口，所述真空室壳体的前侧左下部和右下部均焊接有磁过滤沉积法兰接口，所述真空室壳体的下端中部焊接有第二分子泵法兰接口，所述真空室壳体的后端中部焊接有加热管法兰接口，所述真空室壳体的左侧上部固定连接有自动观察窗，所述真空室壳体的左侧下部固定连接有抽真空管道连接法兰，所述磁过滤沉积法兰接口与磁过滤阴极弧法兰座相连，所述磁过滤阴极弧法兰座的内腔侧壁固定连接有磁过滤阴极，所述磁过滤阴极弧法兰座的下端固定连接有阳极筒，所述阳极筒的外侧上下侧套接有脉冲线包、和聚焦线包，所述阳极筒的下端通过法兰连接有磁过滤湾管，所述磁过滤湾管的外侧上部套接有过渡线包，所述磁过滤湾管的外侧中部和下部套接有高脉冲线包，所述金属离子注入法兰接口通过连接法兰连接离子发生装置，所述离子发生装置包括离子注入阴极靶、辅助阳极板、引出电极和加速电极和聚焦电极。

优选的，所述离子注入阴极靶通过导线和第一电源串联，所述辅助阳极板和第二电源以及电阻串联，所述第二电源和电阻并联，所述电阻与加速电极和聚焦电极相连。

优选的，所述第一分子泵法兰接口和第二分子泵法兰接口上下对应设置，所述第一分子泵法兰接口和第二分子泵法兰接口通过管道连接分子泵。

优选的，所述加热管法兰接口通过管道连接供热设备，供热设备为气源加热设备。

优选的，所述第一分子泵法兰接口、金属离子注入法兰接口、样品导入法兰接口、磁过滤沉积法兰接口、第二分子泵法兰接口、加热管法兰接口和抽真空管道连接法兰均通过管道与真空室壳体相连通，且各个所述管道上均设有开关阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该紧凑高效异型件超厚膜层设备，通过设备的整体结构，整个沉积过程温度低，对基底几乎没有影响。制备高质量混合层以及过渡层，使涂层与基底结合良好。在靶上加脉冲偏压，使到达基材的离子能量为混合状态的多能量离子束，这样有效降低类金刚石膜的内应力，提高整体涂层质量。结合陶瓷膜层以及类金刚石膜层的各自独有的特性，制备具有高硬度、耐磨损，低摩擦系数、高结合力等特点的涂层，应用前景广泛。

附图说明

图1为本实用新型主视图；

图2为本实用新型俯视图；

图3为本实用新型仰视图；

图4为本实用新型离子发生装置示意图；

图5为本实用新型离子发生装置电路图；

图6为本实用新型阳极筒和磁过滤湾管剖视图。

图中：1第一分子泵法兰接口、2金属离子注入法兰接口、3样品导入法兰接口、4磁过滤沉积法兰接口、5第二分子泵法兰接口、6 加热管法兰接口、7自动观察窗、8抽真空管道连接法兰、9真空室壳体、10磁过滤阴极弧法兰座、11磁过滤阴极、12脉冲线包、13聚焦线包、14阳极筒、15磁过滤湾管、16过渡线包、17高脉冲线包、 18离子发生装置、181离子注入阴极靶、182辅助阳极板、183引出电极和加速电极、184聚焦电极、19连接法兰。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种紧凑高效异型件超厚膜层设备，包括真空室壳体9，所述真空室壳体9上端固定焊接有第一分子泵法兰接口1，所述真空室壳体9的前端右侧和后侧左侧均固定焊接有金属离子注入法兰接口2，金属离子注入法兰接口 2设有两个，均连接有离子发生装置18，且两者离子束呈夹角分布，角度在30度到90度之间，利用高功率磁场技术低占空比和高峰值功率密度的脉冲与FCVA所产生的等离子体相互作用，可以制备性能更加优良、均匀的薄膜。在保证膜层质量的情况下，尽可能的缩小设计尺寸，减小空间，降低成本。通过设备线路走线的优化，进一步优化整体设计，交替利用离子注入系统与真空阴极弧沉积系统制备混合层，改善表面性质，提高膜基结合力；所述真空室壳体9的前端中部固定焊接有样品导入法兰接口3，样品导入法兰接口3为了对真空室壳体 9加入物料，所述真空室壳体9的前侧左下部和右下部均焊接有磁过滤沉积法兰接口，所述真空室壳体9的下端中部焊接有第二分子泵法兰接口5，所述第一分子泵法兰接口1和第二分子泵法兰接口5上下对应设置，所述第一分子泵法兰接口1和第二分子泵法兰接口5通过管道连接分子泵。所述真空室壳体9的后端中部焊接有加热管法兰接口6，所述加热管法兰接口6通过管道连接供热设备，供热设备为气源加热设备。所述真空室壳体9的左侧上部固定连接有自动观察窗7，所述真空室壳体9的左侧下部固定连接有抽真空管道连接法兰8，所述磁过滤沉积法兰接口4与磁过滤阴极弧法兰座10相连，所述磁过滤阴极弧法兰座10的内腔侧壁固定连接有磁过滤阴极11，所述磁过滤阴极弧法兰座10的下端固定连接有阳极筒14，所述阳极筒14的外侧上下侧套接有脉冲线包12、和聚焦线包13，所述阳极筒14的下端通过法兰连接有磁过滤湾管15，磁过滤湾管15的下端为出料端，出料端设有开关阀，所述磁过滤湾管15的外侧上部套接有过渡线包 16，所述磁过滤湾管15的外侧中部和下部套接有高脉冲线包17，一套脉冲线包12，频率0-200Hz，电流0-50A；一套90°磁过滤弯管 15，弯管正偏压采用脉冲式，频率20-100Hz，电压10-30V；弯管磁场采用三块线包，与阳极筒相邻的过渡线包为强脉冲线包，频率为 20-80Hz，电流为0-20A；中间线包为直流线包0-5A，磁过滤弯管15 的下端与真空室壳体相接，且与真空室壳体1相接的为高脉冲聚焦线包，电流为30-200A，频率为30-300Hz，利用真空阴极弧沉积系统制备过渡层，沉积系统以金属靶为阴极。所述金属离子注入法兰接口2 通过连接法兰19连接离子发生装置18，所述离子发生装置18包括离子注入阴极靶181、辅助阳极板182、引出电极和加速电极183和聚焦电极184，所述离子注入阴极靶181通过导线和第一电源串联，所述辅助阳极板182和第二电源以及电阻串联，所述第二电源和电阻并联，所述电阻与加速电极183和聚焦电极184相连，所述第一分子泵法兰接口1、金属离子注入法兰接口2、样品导入法兰接口3、磁过滤沉积法兰接口4、第二分子泵法兰接口5、加热管法兰接口6和抽真空管道连接法兰8均通过管道与真空室壳体9相连通，且各个所述管道上均设有开关阀。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种紧凑高效异型件超厚膜层设备，包括真空室壳体(9)，其特征在于：所述真空室壳体(9)上端固定焊接有第一分子泵法兰接口(1)，所述真空室壳体(9)的前端右侧和后侧左侧均固定焊接有金属离子注入法兰接口(2)，所述真空室壳体(9)的前端中部固定焊接有样品导入法兰接口(3)，所述真空室壳体(9)的前侧左下部和右下部均焊接有磁过滤沉积法兰接口，所述真空室壳体(9)的下端中部焊接有第二分子泵法兰接口(5)，所述真空室壳体(9)的后端中部焊接有加热管法兰接口(6)，所述真空室壳体(9)的左侧上部固定连接有自动观察窗(7)，所述真空室壳体(9)的左侧下部固定连接有抽真空管道连接法兰(8)，所述磁过滤沉积法兰接口(4)与磁过滤阴极弧法兰座(10)相连，所述磁过滤阴极弧法兰座(10)的内腔侧壁固定连接有磁过滤阴极(11)，所述磁过滤阴极弧法兰座(10)的下端固定连接有阳极筒(14)，所述阳极筒(14)的外侧上下侧套接有脉冲线包(12)、和聚焦线包(13)，所述阳极筒(14)的下端通过法兰连接有磁过滤湾管(15)，所述磁过滤湾管(15)的外侧上部套接有过渡线包(16)，所述磁过滤湾管(15)的外侧中部和下部套接有高脉冲线包(17)，所述金属离子注入法兰接口(2)通过连接法兰(19)连接离子发生装置(18)，所述离子发生装置(18)包括离子注入阴极靶(181)、辅助阳极板(182)、引出电极和加速电极(183)和聚焦电极(184)。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑高效异型件超厚膜层设备，其特征在于：所述离子注入阴极靶(181)通过导线和第一电源串联，所述辅助阳极板(182)和第二电源以及电阻串联，所述第二电源和电阻并联，所述电阻与加速电极(183)和聚焦电极(184)相连。

3.根据权利要求1所述的一种紧凑高效异型件超厚膜层设备，其特征在于：所述第一分子泵法兰接口(1)和第二分子泵法兰接口(5)上下对应设置，所述第一分子泵法兰接口(1)和第二分子泵法兰接口(5)通过管道连接分子泵。

4.根据权利要求1所述的一种紧凑高效异型件超厚膜层设备，其特征在于：所述加热管法兰接口(6)通过管道连接供热设备，供热设备为气源加热设备。

5.根据权利要求1所述的一种紧凑高效异型件超厚膜层设备，其特征在于：所述第一分子泵法兰接口(1)、金属离子注入法兰接口(2)、样品导入法兰接口(3)、磁过滤沉积法兰接口(4)、第二分子泵法兰接口(5)、加热管法兰接口(6)和抽真空管道连接法兰(8)均通过管道与真空室壳体(9)相连通，且各个所述管道上均设有开关阀。

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