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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115961238A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202211647751.3(22)申请日2022.12.21(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号申请人中国兵器科学研究院宁波分院(72)发明人张平则杨凯陈小虎党博魏东博李逢昆赖卓彦(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204专利代理师金诗琦(51)Int.Cl.C23C14/04(2006.01)C23C14/34(2006.01)C23C14/50(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种管体内壁的镀膜装置及其镀膜方法(57)摘要本发明公开了一种管体内壁的镀膜装置,包括炉体,炉体为双层真空炉并作为阳极,炉壁用循环水冷却;炉体的底部内侧设置炉底托盘,炉底托盘与杆状阳极、工件承重托盘相连,工件承重托盘上设置中空靶材、辅助工装,中空靶材内穿过杆状阳极,辅助工装用于保温及支撑中空靶材,中空靶材的外侧、辅助工装的内侧设置管状工件;炉体内还设置工件阴极、靶材阴极,工件阴极与工件承重托盘相连,工件承重托盘与管状工件导电相连,靶材阴极与中空靶材通过连接导杆相连;工件阴极和电源二、炉体构成回路,产生辉光放电;靶材阴极和电源一、炉体构成回路,产生辉光放电。本发明处理管状工件时,涂层可设计性强,元素可选择种类丰富,为金属及其合金或导电陶瓷。CN115961238ACN115961238A权利要求书1/2页1.一种管体内壁的镀膜装置,其特征在于:包括炉体(3),所述炉体(3)为双层真空炉并作为阳极,炉壁用循环水冷却;所述炉体(3)的底部内侧设置炉底托盘(7),所述炉底托盘(7)与杆状阳极(8)、工件承重托盘(6)相连,所述工件承重托盘(6)上设置中空靶材(9)、辅助工装(11),所述中空靶材(9)内穿过杆状阳极(8),所述辅助工装(11)用于保温及支撑中空靶材(9),所述中空靶材(9)的外侧、辅助工装(11)的内侧设置管状工件(10);所述炉体(3)内还设置工件阴极(4)、靶材阴极(5),所述工件阴极(4)与工件承重托盘(6)相连,所述工件承重托盘(6)与管状工件(10)导电相连,所述靶材阴极(5)与中空靶材(9)通过连接导杆(12)相连;所述工件阴极(4)和电源二(2)、炉体(3)构成回路,产生辉光放电,用于活化和加热管状工件(10)表面;所述靶材阴极(5)和电源一(1)、炉体(3)构成回路,产生辉光放电,用于溅射靶材元素,沉积到工件表面。2.根据权利要求1所述的一种管体内壁的镀膜装置,其特征在于:所述中空靶材(9)是由丝状靶材均匀缠绕而成的圆柱筒状,每圈之间用与中空靶材(9)相同材料在外侧点焊连接。3.根据权利要求1所述的一种管体内壁的镀膜装置,其特征在于:所述中空靶材(9)的表面设置陶瓷连接孔(901)和电子通道孔(902),所述电子通道孔(902)的直径为1~2mm,所述陶瓷连接孔(901)用于穿过陶瓷连接杆并与辅助工装(11)相连。4.根据权利要求1所述的一种管体内壁的镀膜装置,其特征在于:所述中空靶材(9)的壁厚为3~5mm,其外壁距离管状工件(10)的内壁5~25mm。5.根据权利要求1所述的一种管体内壁的镀膜装置,其特征在于:所述中空靶材(9)由金属或导电陶瓷制成。6.根据权利要求1所述的一种管体内壁的镀膜装置,其特征在于:所述工件阴极(4)、靶材阴极(5)、中空靶材(9)均为圆柱形。7.根据权利要求1所述的一种管体内壁的镀膜装置,其特征在于:所述连接导杆(12)与中空靶材(9)的材料相同。8.根据权利要求1所述的一种管体内壁的镀膜装置,其特征在于:所述工件承重托盘(6)的下底用绝缘陶瓷支撑,置于炉底托盘(7)上。9.根据权利要求1所述的一种管体内壁的镀膜装置,其特征在于:所述杆状阳极(8)的直径为3~5mm,由Ta、W和Mo中的一种或多种制成。10.根据权利要求1~9任一所述的一种管体内壁的镀膜装置的镀膜方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,用砂纸将管状工件(10)内壁打磨至1500目以上,随后用浓度大于95%的乙醇对管状工件(10)、中空靶材(9)、工件承重托盘(6)、杆状阳极(8)、炉底托盘(7)进行擦拭清洗、晾干;步骤二,将清洗后的各个部件,依次装入炉体(3)内;步骤三,打开机械泵,将炉体(3)气压抽至1Pa以下后,充入氩气至200Pa以上,再抽至1Pa以下,反复进行洗气,冲入氩气维持在20~80Pa之间;步骤四,缓慢升高工件阴极(4)电压至300~500V,用等离子辉光对管状工件(10)清洗加热30~60min;步骤五,打开并缓慢升高靶材阴极(5)电压至600~950V,同时升高工件阴极(4)电压至