[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)感應熱沉積制備涂層或薄膜的裝置及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110221261.2
• 申請日: 2011-08-03
• 公開（公告）號: CN102277563A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設計）人: 熊信柏;曾燮榕;鄒繼兆;謝盛輝;錢海霞;黎曉華
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C23C18/02
• 分類號: C23C18/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

發(fā)明領域

本發(fā)明涉及一種制備涂層或薄膜的裝置及方法，具體涉及一種旋轉(zhuǎn)感應熱沉積制備涂層或薄膜的裝置及方法。

背景技術

感應熱沉積法是近年來發(fā)展的一種在液相中制備涂層或薄膜的新方法，該方法通過高頻感應加熱待沉積涂層或薄膜的導電材料，升高其表面溫度，以降低涂層或薄膜形成的吉布斯自由能來實現(xiàn)涂層或薄膜的制備。感應熱沉積法具有工藝簡單，物相可控，準備溫度低、且可在復雜形狀的材料上制備涂層，工藝具備非線性特點(J?Go′mez?Morales，R?Rodri′guez?C?lemente，B.Armas，C?Combescure，R?Berjoan，J?Cubo，E?Marti′nez，J?Garcl′a?Carmona，S?Garelik.，J?Murtra，，D?N?MuravievX.Controlled?nucleation?and?growth?of?thin?hydroxyapatite?layers?on?titanium?implants?by?using?induction?heating?technique[J]，Langmuir，2004，20(13)：5174-5178)，但該工藝制備的涂層結合力較弱，例如，熊信柏等報道該方法在碳/碳復合材料制得的鈣磷涂層結合強度僅為臨界載荷13N左右，涂層失效方法呈剝層破壞(Xiong?Xin-bo，Zeng?Xie-rong，Zhou?Chun-li.Induction?Heating?Deposition?of?Calcium?Phosphate?Coating?on?Carbon/carbon?composites?for?Biomedical?Applications.Advanced?materials?Research，200979-82：903-906)。為了提高涂層與基體的結合性能，熊信柏等又提出了超聲感應熱沉積工藝，即將超聲引入感應熱沉積工藝。利用該工藝，其在碳/碳復合材料表面制備了涂層結合強度達36N，且劃痕呈均勻塑性變形的鈣磷涂層(Xiong?Xin-bo，Zeng?Xie-rong，Zhou?Chun-li.Bioactive?Calcium?Phosphate?Coating?on?Carbon/carbon?Composites?Prepared?by?Ultrasonicated?Induction?Heating?Deposition.Advanced?materials?Research，2011，152-153：1763-1766)。但超聲造成的瞬時高溫高壓特性，使沉積的涂層或薄膜的組成超過理論值，涂層的組成不能通過理論進行預測和調(diào)控(Xiong?Xin-Bo，Liao?Bai-Chao，Huang?Jian-Feng，Zeng?Xie-Rong.Conversion?of?HA?on?NT-C/C?Composites?from?Ultrasonic?Induction?Heating?Deposited?Monetite?to?FHA?Coating?by?an?Alkaline?Followed?by?NaF?Solution?Hydrothermal?Treatment?Method，Journal?of?Inorganic?and?Organometallic?Polymers?and?Materials，DOI10.1007/s10904-011-9482-x)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點，提供了一種既能提高涂層的結合性能，又能控制涂層的組成，且具有感應熱沉積制備技術優(yōu)點的旋轉(zhuǎn)感應熱沉積制備涂層或薄膜的裝置及方法。

為達到上述目的，本發(fā)明的裝置包括感應電源以及與感應電源相連的冷水機和感應線圈，在感應線圈內(nèi)設置有沉積槽，在沉積槽內(nèi)設置有用于夾持試樣的旋轉(zhuǎn)桿，該旋轉(zhuǎn)桿與設置在沉積槽上端的高速攪拌器相連，且在所述沉積槽上還設置有密封蓋，沉積槽還通過出液管、冷卻管、循環(huán)泵、回液管與溶液槽相連形成閉合回路。

本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)桿位于感應線圈的中央。

冷水機還通過連接管與冷卻管相連形成回路。

高速攪拌器轉(zhuǎn)速為4000～30000rpm。

沉積槽采用石英、耐200℃以上的硅酸鹽玻璃或聚四氟乙烯制成。

旋轉(zhuǎn)桿和密封蓋采用聚四氟乙烯制成。

本發(fā)明的制備方法如下：

1)首先，開啟冷水機電源，對感應電源、感應線圈及冷卻管進行冷卻；

2)然后，根據(jù)所需制備的涂層或薄膜的組成及相關參數(shù)將配制好的待沉積溶液放入溶液槽中；