[實(shí)用新型]一種適用于粉體磁控濺射鍍膜用的超聲波樣品臺(tái)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020132829.4
• 申請日: 2010-03-16
• 公開（公告）號: CN201665704U
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(xué)
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/50
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 李有浩

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種真空鍍膜用的樣品臺(tái)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(tái)。

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(xué)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(yīng)用的研究已經(jīng)取得了較大進(jìn)展，但有關(guān)在粉體顆粒表面鍍膜的方法及其應(yīng)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(xué)鍍、化學(xué)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(diǎn)而受到越來越多的應(yīng)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(shè)備”，該設(shè)備包括真空室、濺射靶架、樣品架、樣品臺(tái)、加熱器、真空抽氣裝置、放氣閥、觀察窗和振動(dòng)發(fā)生器。該設(shè)備需要轉(zhuǎn)動(dòng)與振動(dòng)同時(shí)作用才能使粉體均勻分散。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種用于粉體磁控濺射鍍膜的超聲波樣品臺(tái)，該超聲波樣品臺(tái)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(shè)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(dòng)而達(dá)到均勻分散。在磁控濺射鍍膜過程中，粉體的上下跳動(dòng)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(dòng)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(shí)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。

本實(shí)用新型采用超聲波樣品臺(tái)進(jìn)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(jī)械泵抽真空至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(jì)，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(jì)、分子泵和機(jī)械泵，再打開放氣閥緩慢向真空室內(nèi)放氣，當(dāng)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(shè)備示意圖。

圖2是本實(shí)用新型超聲波樣品臺(tái)的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本實(shí)用新型的超聲波樣品臺(tái)分解圖。

圖4是本實(shí)用新型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(tái)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(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

參見圖1所示的一種磁控濺射鍍膜設(shè)備，包括有真空室1、濺射靶架2、樣品架3、樣品臺(tái)4、超聲波發(fā)生器4A、真空抽氣裝置6、觀察窗7和放氣閥8；真空室1內(nèi)上部設(shè)置濺射靶架2，其下部對應(yīng)設(shè)有樣品架3，樣品架3上面設(shè)有樣品臺(tái)4，真空室1上還設(shè)有觀察窗7、放氣閥8，以及真空抽氣裝置6通過管路與真空室1聯(lián)通；并對應(yīng)連接流量計(jì)、分子泵和機(jī)械泵，同時(shí)配置電器控制及冷卻循環(huán)水系統(tǒng)。濺射靶架2與樣品臺(tái)4之間的距離記為h，h＝5cm～30cm。