CN212505041U - 一种陶瓷包裹式弧头装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电弧离子镀技术领域，具体涉及一种陶瓷包裹式弧头装置，包括阴极、屏蔽组件、安装板，阴极固定在安装板上；阴极远离安装板的一端端面固定有靶材；屏蔽组件包括与阴极端面固定连接的连接垫板，连接垫板内、外侧分别设有靶屏蔽环和阴极屏蔽环，连接垫板远离阴极组件的一侧端面上固定连接有屏蔽板；靶屏蔽环的两端分别抵接阴极端面和屏蔽板；阴极屏蔽环的一端端面抵接屏蔽板；屏蔽板远离连接垫板的一侧端面不低于靶材外端面的高度；靶屏蔽环、阴极屏蔽环、屏蔽板均为陶瓷绝缘件。陶瓷全包覆阴极的弧头装置有效的实现弧光放电中的阴极体全屏蔽，可以减少跑弧现象，特别是对于一些异常放电的材料，极大地提升了放电的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于电弧离子镀技术领域，具体涉及一种陶瓷包裹式弧头装置。
背景技术
电弧离子镀膜技术是当今一种先进的真空镀膜技术，由于其结构简单，离化率高，入射粒子能量高，绕射性好，可实现低温沉积等一系列优点，使电弧离子镀技术得到快速发展并获得广泛应用，展示出很大的经济效益和工业应用前景。现阶段的常规弧源并不能很好的运用到部分放电异常的材料上，例如：纯金属锆的氮化物及氧化物都具有较为明亮的金属光泽，是一种较为常见的装饰性、功能性（陶瓷基材料）的表面涂层材料，但是锆在弧光放电过程中异于常见靶材（铬、钛），其对放电过程中的电子通道极为敏感，放电过程中弧斑极易发生跑弧现象，造成部分绝缘件损烧。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种陶瓷包裹式弧头装置。
本实用新型所采取的技术方案如下：一种陶瓷包裹式弧头装置，包括阴极、屏蔽组件、安装板，所述阴极固定在安装板上；
所述阴极一端端面固定有靶材；
所述屏蔽组件包括与阴极端面固定连接的连接垫板，所述连接垫板内侧与靶材之间设有靶屏蔽环，所述连接垫板与阴极的外侧设有阴极屏蔽环，所述连接垫板远离阴极组件的一侧端面上固定连接有屏蔽板；所述靶屏蔽环的两端分别抵接阴极端面和屏蔽板；所述阴极屏蔽环的一端端面抵接屏蔽板；
所述屏蔽板远离连接垫板的一侧端面与靶材外端面相平或凸起于靶材外端面
所述靶屏蔽环、阴极屏蔽环、屏蔽板均为陶瓷绝缘件。
所述连接垫板与阴极采用螺钉连接。
所述屏蔽板与连接垫板采用螺钉连接。
所述阴极远离靶材的一侧具有凸起的连接柱，连接柱外壁上设有外螺纹；所述安装板上设有连接孔，所述连接柱穿过连接孔并通过螺母固定。
所述阴极与安装板之间设有绝缘板，所述阴极屏蔽环的两端端面分别抵接屏蔽板和绝缘板。
所述绝缘板与安装板之间设有密封环，所述连接柱与连接孔内壁之间设有密封套，所述密封套的截面为L型，通过螺母压紧。
所述安装板上设有与密封环适配的定位凸台，所述密封环套设在定位凸台外。
所述阴极由阴极座和阴极盖相连接组成，所述阴极座和阴极盖之间具有水冷内腔，所述阴极盖上设有两个用于进出液的通液口以及设置在所述阴极盖远离阴极座的背面上的两个通液管。
所述连接柱连接于所述阴极盖远离阴极座的背面，所述连接柱为空心的，两个所述通液管位于阴极的中心处，且两个所述通液管均位于连接柱内。
所述阴极座接近阴极盖一侧的表面上具有水冷凹槽，通过水冷凹槽与阴极盖相连接后形成水冷内腔，所述阴极座在水冷凹槽设有隔板，通过所述隔板使水冷内腔形成螺旋状的水道。
还包括防尘罩。
本实用新型的有益效果如下：本实用新型提供一种陶瓷全包覆阴极的弧头装置，可实现阴极与阳极之间的完全隔绝，有效的实现弧光放电中的阴极体全屏蔽，可以减少跑弧现象，特别是对于一些异常放电的材料，极大地提升了放电的稳定性。同时陶瓷组件对阴极的全包覆可以有效的提升电子的运动行程，从而可以提升弧光放电的离化率，提升涂层质量；同时多组陶瓷屏蔽可完全隔绝弧光放电中因部分暴露阳极所造成的跑弧、短路现象（电子在电子回路中总会优先从电路阻抗最小的地方形成电子通路，当阳极或者阴极部分有暴露，放电过程中可能就会形成电子通路，因而可能会发生跑弧，跑弧严重甚至会出现烧靶，绝缘件碳化等）。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。
图1为本实用新型一种实施例的结构示意图；
图2为本实用新型一种实施例的剖视图；
图3为图2中A的放大示意图；
图4为本实用新型一种实施例中阴极座一个角度的立体视图；
图5为本实用新型一种实施例中连接垫板的结构示意图；
图6为本实用新型一种实施例中阴极座另一个角度的立体视图；
图7为本实用新型一种实施例中阴极盖的结构示意图；
图8为图1中A的放大示意图；
图中，1，阴极座；101，水冷凹槽；102，隔板；103，连接凹槽；2，阴极盖；201，通液口；202，通液管；3，靶材；4，连接垫板；5，靶屏蔽环；6，阴极屏蔽环；7，屏蔽板；8，连接柱；801，外螺纹；9，螺母；10，绝缘板；11，密封环；12，密封套；13，防尘罩；14，水冷内腔；15，安装板；151，定位凸台。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
本实用新型所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本实用新型，而非对本实用新型保护范围的限制。
如图1-3所示，一种陶瓷包裹式弧头装置，包括阴极、屏蔽组件、安装板15，所述阴极固定在安装板15上；
所述阴极远离安装板15的一端端面固定有靶材3；
所述屏蔽组件包括与阴极端面固定连接的连接垫板4，所述连接垫板4内侧与靶材3之间设有靶屏蔽环5，所述连接垫板4与阴极的外侧设有阴极屏蔽环6，所述连接垫板4远离阴极组件的一侧端面上固定连接有屏蔽板7；所述靶屏蔽环5的两端分别抵接阴极端面和屏蔽板7；所述阴极屏蔽环6的一端端面抵接屏蔽板7；
所述屏蔽板7远离连接垫板4的一侧端面与靶材3外端面相平或凸起于靶材3外端面；
所述靶屏蔽环5、阴极屏蔽环6、屏蔽板7均为陶瓷绝缘件。
陶瓷全包覆阴极可实现阴极与阳极之间的完全隔绝，有效的实现弧光放电中的阴极体全屏蔽，可以减少跑弧现象，特别是对于一些异常放电的材料，极大地提升了放电的稳定性。同时陶瓷组件对阴极的全包覆可以有效的提升电子的运动行程，从而可以提升弧光放电的离化率，提升涂层质量；同时多组陶瓷屏蔽可完全隔绝弧光放电中因部分暴露阳极所造成的跑弧、短路现象（电子在电子回路中总会优先从电路阻抗最小的地方形成电子通路，当阳极或者阴极部分有暴露，放电过程中可能就会形成电子通路，因而可能会发生跑弧，跑弧严重甚至会出现烧靶，绝缘件碳化等）。
所述连接垫板4与阴极采用螺钉连接；所述屏蔽板7与连接垫板4采用螺钉连接。
如图5所示，连接垫板4上设有两组螺孔，分别用于与阴极连接和与屏蔽板连接。
所述阴极远离靶材的一侧具有凸起的连接柱8，连接柱8外壁上设有外螺纹801；所述安装板15上设有连接孔，所述连接柱8穿过连接孔并通过螺母9固定。这样便于阴极安装到安装板上。
所述阴极与安装板15之间设有绝缘板10，所述阴极屏蔽环6的两端端面分别抵接屏蔽板7和绝缘板10。
所述绝缘板10与安装板15之间设有密封环11，所述连接柱8与连接孔内壁之间设有密封套12，所述密封套12的截面为L型，通过螺母9压紧。绝缘板10、密封环11、密封套12、螺母9可实现整个组件的真空密封。
所述安装板15上设有与密封环11适配的定位凸台151，所述密封环11套设在定位凸台151外。定位凸台151的设置便于安装时密封环11的定位。
所述阴极由阴极座1和阴极盖2相连接组成，所述阴极座1和阴极盖2之间具有水冷内腔14，所述阴极盖2上设有两个用于进出液的通液口201以及设置在所述阴极盖2远离阴极座1的背面上的两个通液管202。
所述连接柱8连接于所述阴极盖2远离阴极座1的背面，所述连接柱8为空心的，两个所述通液管202位于阴极的中心处，且两个所述通液管202均位于连接柱8内。结构简单、紧凑、密封效果好。也可以使通液管202位于连接柱8外，但是这样需要设置通液管202与安装板15之间的密封结构。
所述阴极座1接近阴极盖2一侧的表面上具有水冷凹槽101，通过水冷凹槽101与阴极盖2相连接后形成水冷内腔14，所述阴极座1在水冷凹槽101设有隔板102，通过所述隔板102使水冷内腔14形成螺旋状的水道。这样加工过程中隔板102实现了冷却液在阴极内的高速流动，使冷却效果更好。
还包括防尘罩13。防尘罩13罩设在整个装置外，如图8所示，具体可以通过与密封环11配合装配，其可以为螺栓紧固也可以为卡销组合，也可以直接固定在安装板15上。
组装本实施例时，具体过程可以为如下：将阴极座1与阴极盖2相连接组成阴极，本实施例为采用紧固件连接固定，然后密封环1、绝缘板10、阴极依次放置在安装板上，在连接柱8外依次套入密封套12和螺母9，旋紧螺母9使阴极与安装板连接固定；将连接垫板4与通过螺钉连接到阴极座1上，然后再连接垫板4的内外套上靶屏蔽环5和阴极屏蔽环6，然后盖上屏蔽板7并通过螺钉使屏蔽板7与连接垫板4连接；套上防尘罩13并固定。
阴极座1上设有连接凹槽103，连接凹槽103内壁上设有内螺纹，靶材3通过螺纹连接固定到连接凹槽103内。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种陶瓷包裹式弧头装置，其特征在于：包括阴极、屏蔽组件、安装板（15），所述阴极固定在安装板（15）上；
所述阴极一端端面固定有靶材（3）；
所述屏蔽组件包括套设在靶材（3）外且与阴极端面固定连接的连接垫板（4），所述连接垫板（4）内侧与靶材（3）之间设有靶屏蔽环（5），所述连接垫板（4）与阴极的外侧设有阴极屏蔽环（6），所述连接垫板（4）远离阴极组件的一侧端面上固定连接有屏蔽板（7）；所述靶屏蔽环（5）的两端分别抵接阴极端面和屏蔽板（7）；所述阴极屏蔽环（6）的一端端面抵接屏蔽板（7）；
所述屏蔽板（7）远离连接垫板（4）的一侧端面与靶材（3）外端面相平或凸起于靶材（3）外端面；
所述靶屏蔽环（5）、阴极屏蔽环（6）、屏蔽板（7）均为陶瓷绝缘件。
2.根据权利要求1所述的陶瓷包裹式弧头装置，其特征在于：所述连接垫板（4）与阴极采用螺钉连接；所述屏蔽板（7）与连接垫板（4）采用螺钉连接。
3.根据权利要求1所述的陶瓷包裹式弧头装置，其特征在于：所述阴极远离靶材的一侧具有凸起的连接柱（8），连接柱（8）外壁上设有外螺纹（801）；所述安装板（15）上设有连接孔，所述连接柱（8）穿过连接孔并通过螺母（9）固定。
4.根据权利要求3所述的陶瓷包裹式弧头装置，其特征在于：所述阴极与安装板（15）之间设有绝缘板（10），所述阴极屏蔽环（6）的两端端面分别抵接屏蔽板（7）和绝缘板（10）。
5.根据权利要求4所述的陶瓷包裹式弧头装置，其特征在于：所述绝缘板（10）与安装板（15）之间设有密封环（11），所述连接柱（8）与连接孔内壁之间设有密封套（12），所述密封套（12）的截面为L型，通过螺母（9）压紧。
6.根据权利要求5所述的陶瓷包裹式弧头装置，其特征在于：所述安装板（15）上设有与密封环（11）适配的定位凸台（151），所述密封环（11）套设在定位凸台（151）外。
7.根据权利要求4-6任一项所述的陶瓷包裹式弧头装置，其特征在于：所述阴极由阴极座（1）和阴极盖（2）相连接组成，所述阴极座（1）和阴极盖（2）之间具有水冷内腔（14），所述阴极盖（2）上设有两个用于进出液的通液口（201）以及设置在所述阴极盖（2）远离阴极座（1）的背面上的两个通液管（202）。
8.根据权利要求7所述的陶瓷包裹式弧头装置，其特征在于：所述连接柱（8）连接于所述阴极盖（2）远离阴极座（1）的背面，所述连接柱（8）为空心的，两个所述通液管（202）位于阴极的中心处，且两个所述通液管（202）均位于连接柱（8）内。
9.根据权利要求7所述的陶瓷包裹式弧头装置，其特征在于：所述阴极座（1）接近阴极盖（2）一侧的表面上具有凹槽（101），通过凹槽（101）与阴极盖（2）相连接后形成水冷内腔（14），所述阴极座（1）在凹槽（101）设有隔板（102），通过所述隔板（102）使水冷内腔（14）形成螺旋状的水道。
10.根据权利要求1所述的陶瓷包裹式弧头装置，其特征在于：还包括防尘罩（13）。
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