[發(fā)明專利]超聲波樣品臺以及用其進行粉體磁控濺射鍍膜的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010125037.9
• 申請日: 2010-03-16
• 公開（公告）號: CN101798677A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發(fā)明（設計）人: 沈志剛;俞曉正;蔡楚江;麻樹林;邢玉山
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/50
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務所 11121
• 代理人: 李有浩

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種真空鍍膜方法和樣品臺裝置，更特別地說，是指一種用于粉體顆 粒磁控濺射鍍膜的超聲波樣品臺及其磁控濺射鍍膜方法。

背景技術(shù)

粉體顆粒由于粒徑小、比表面積大而具有塊體材料所不具有的各種物理和化 學性質(zhì)，因此，目前國內(nèi)外對多種系列的粉體顆粒的各種特性及應用的研究已經(jīng) 取得了較大進展，但有關(guān)在粉體顆粒表面鍍膜的方法及其應用方面仍在做積極的 探索，需要解決的困難之一是粉體顆粒的均勻分散問題。

在粉體顆粒表面鍍膜的方法很多，如真空蒸發(fā)、磁控濺射、化學鍍、化學氣相沉 積和溶膠-凝膠法等。其中的磁控濺射沉積技術(shù)由于濺射率高、基片溫升低、膜-基 結(jié)合力好、裝置性能穩(wěn)定、操作控制方便等優(yōu)點而受到越來越多的應用。

專利號為ZL?200510014639.6中公開了一種“微顆粒表面真空鍍金屬膜工藝及其設 備”，該設備包括真空室、濺射靶架、樣品架、樣品臺、加熱器、真空抽氣裝置、放氣閥、 觀察窗和振動發(fā)生器。該設備需要轉(zhuǎn)動與振動同時作用才能使粉體均勻分散。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明設計的一種用于粉體磁控濺射鍍膜的超聲波樣品臺，該超聲波樣品臺包括 有樣品容器、共振器和超聲波發(fā)生器，樣品容器置于共振器上方，共振器通過電纜與 超聲波發(fā)生器相連。在樣品容器下方設置共振器，該共振器能夠?qū)⒊暡òl(fā)生器產(chǎn)生 的聲波均勻地施加到樣品容器上，由于樣品容器的壁厚較薄，因此聲波被均勻地施加 到樣品容器內(nèi)的粉體中，粉體在聲波的作用下呈現(xiàn)出上下跳動而達到均勻分散。在磁 控濺射鍍膜過程中，粉體的上下跳動使粉體表面充分暴露，這有利于在粉體表面形成 金屬膜。通過調(diào)節(jié)超聲波發(fā)生器輸出的超聲波頻率和功率來帶動共振器，該共振器可 以保證即使使用超大型樣品容器也可實現(xiàn)聲波的均勻分布，也可以讓樣品容器內(nèi)的粉 體均勻地分散。

本發(fā)明采用超聲波樣品臺進行粉體磁控濺射鍍膜包括有下列步驟：

(A)打開真空室，把裝有粉體材料的樣品容器安裝在共振器的上方；

(B)關(guān)閉真空室，打開真空抽氣裝置中的機械泵抽真空0.7Pa～0.9Pa；

(C)打開真空抽氣裝置中的分子泵抽真空至2.0×10^-3Pa～5.0×10^-3Pa；

(D)打開流量計，向真空室內(nèi)充氬氣至0.3Pa～0.4Pa；

(E)打開超聲波發(fā)生器，調(diào)節(jié)超聲波頻率20kHz～500kHz和功率50W～ 2000W；

(F)打開靶電源，調(diào)節(jié)功率至500W～1500W，開始濺射鍍膜；

(G)100min～600min后關(guān)閉靶電源，停止濺射。

(H)按順序關(guān)閉流量計、分子泵和機械泵，再打開放氣閥緩慢向真空室內(nèi)放氣， 當真空室內(nèi)壓力與大氣壓力平衡后，打開真空室，取出樣品容器，鍍膜結(jié)束。

附圖說明

圖1是磁控濺射鍍膜設備示意圖。

圖2是本發(fā)明超聲波樣品臺的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明的超聲波樣品臺分解圖。

圖4是本發(fā)明樣品容器的另一視角結(jié)構(gòu)圖。

圖5是空心微珠在鍍膜前后的掃描電子顯微鏡照片和X射線能譜圖。

圖6是SiC顆粒在不同放大倍數(shù)下的鍍膜前后掃描電子顯微鏡照片。

圖7是SiC顆粒在鍍膜前后的X射線衍射圖。

圖中：?????????1.真空室???????2.濺射靶架????3.樣品架????4.樣品臺 4A.超聲波發(fā)生器??41.樣品容器????411.空腔??????412.底部????413.螺紋孔 42.共振器????????422.線纜???????423.螺紋柱 6.真空抽氣裝置???7.觀察窗???????8.放氣閥

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。