一种配置热丝的电弧离子镀膜装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110468379A(43)申请公布日2019.11.19(21)申请号201910797925.6(22)申请日2019.08.27(71)申请人中国科学院金属研究所地址110016辽宁省沈阳市沈河区文化路72号申请人沈阳乐贝真空技术有限公司(72)发明人赵彦辉刘忠海王海于宝海王英智刘洋(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234代理人张志伟(51)Int.Cl.C23C14/32(2006.01)C23C14/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种配置热丝的电弧离子镀膜装置(57)摘要本发明属于材料表面改性领域，具体涉及一种配置热丝的电弧离子镀膜装置。在设备真空室的侧壁处相对设置热丝接线柱，每个热丝接线柱的一端通过真空室侧壁伸入真空室内，每个热丝接线柱穿设固定于真空室侧壁的一个热丝绝缘块上，每个热丝接线柱的另一端露在真空室外侧；相对设置的两个热丝接线柱露出真空室外壁的一端，分别通过导线接热丝电源的正极与负极，相对设置的两个热丝接线柱伸至真空室内的一端通过热丝连接，形成一组热丝发射热电子结构。在镀膜过程中，通过给热丝通电，使其发射热电子，热电子在迁徙过程中通过与气体分子或金属原子发生碰撞，使其发生电离，从而提高真空室内的等离子体密度，提高薄膜致密化程度及其沉积速率。CN110468379ACN110468379A权利要求书1/2页1.一种配置热丝的电弧离子镀膜装置，其特征在于，在设备真空室的侧壁处相对设置热丝接线柱，每个热丝接线柱的一端通过真空室侧壁伸入真空室内，每个热丝接线柱穿设固定于真空室侧壁的一个热丝绝缘块上，每个热丝接线柱的另一端露在真空室外侧；相对设置的两个热丝接线柱露出真空室外壁的一端，分别通过导线接热丝电源的正极与负极，相对设置的两个热丝接线柱伸至真空室内的一端通过热丝连接，形成一组热丝发射热电子结构，该结构对称分布；工件转架台位于真空室内的底部，工件转架台上对称设置工件转架，基体偏压电源的负极与工件转架台连接，基体偏压电源的正极接真空室外壁并接地；在真空室的内壁上，设置与工件转架上的工件相对应的弧源靶材。2.按照权利要求1所述的配置热丝的电弧离子镀膜装置，其特征在于，热丝接线柱通过热丝绝缘块与真空室侧壁绝缘，热丝绝缘块与真空室壁之间采用密封胶圈密封。3.按照权利要求1所述的配置热丝的电弧离子镀膜装置，其特征在于，热丝接线柱采用紫铜制作的空心水冷结构。4.按照权利要求1所述的配置热丝的电弧离子镀膜装置，其特征在于，真空室内壁与热丝之间设置表面抛光的、无磁不锈钢304制作的热丝反射罩，热丝反射罩单面朝着工件方向开口，其余面封闭，将热丝发射的热量往真空室中心部位反射。5.按照权利要求1所述的配置热丝的电弧离子镀膜装置，其特征在于，热丝设置于立式电弧离子镀设备真空室壁两列靶材中间部位，热丝接线柱及热丝从上到下设置，平行于工件转轴，热丝连接于两个热丝接线柱之间并固定，热丝接线柱通过热丝绝缘块固定于真空室的侧壁上，热丝接线柱之间连接热丝，且热丝绝缘块与真空室侧壁之间采用密封胶圈密封。6.按照权利要求5所述的配置热丝的电弧离子镀膜装置，其特征在于，在立式电弧离子镀设备中，热丝接线柱的具体位置按照整个工件的最大高度来确定，热丝长度与整个工件高度相同或高于工件长度30～100mm。7.按照权利要求1所述的配置热丝的电弧离子镀膜装置，其特征在于，热丝设置于卧式电弧离子镀设备真空室壁两行靶材中间部位，热丝接线柱及热丝从左到右设置，平行于工件转轴，热丝连接于两个热丝接线柱之间并固定，热丝接线柱通过热丝绝缘块固定于真空室的侧壁上，热丝接线柱之间连接热丝，且热丝绝缘块与真空室侧壁之间采用密封胶圈密封。8.按照权利要求7所述的配置热丝的电弧离子镀膜装置，其特征在于，在卧式电弧离子镀设备中，热丝接线柱的具体位置按照整个工件的最大长度来确定，热丝长度与整个工件最大长度相同或长于工件长度30～200mm。9.按照权利要求1所述的配置热丝的电弧离子镀膜装置，其特征在于，在两个热丝接线柱之间热丝的根数和直径根据实际情况确定，热丝直径选择0.3～2.0毫米，根数为1～6根；两个热丝接线柱为一组，真空室侧壁上设置的热丝接线柱组对称分布。10.一种权利要求1至9之一所述的配置热丝的电弧离子镀膜装置，其特征在于，该装置的使用方法如下：(1)将工件研磨并经镜面抛光后，在无水酒精中超声清洗10～30分钟，热风吹干后分组对称设置于工件转架上，每组工件分层均匀排布；2CN110468379A权利要求书2/2页(2)抽真空至真空室内真空度达到6×10-4Pa～4×10-2Pa时，通氩气、气压控制在0.2～2Pa之间；(3)开