[發明專利]化學氣相沉積法涂層裝置

有效

• 申請號: 201110246181.2
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102953049A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 樸萬成;黃宇哲;李成哲;金哲男;金上萬;李權星;王宏剛
• 申請（專利權）人: 沈陽金研機床工具有限公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/44
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

技術領域

本發明創造涉及一種給模具或刀片涂層的裝置，具體地涉及一種采用化學氣相沉積法對模具或刀片或金屬零件的表面均勻涂層的裝置。

背景技術

在機加工企業，大量使用鋼質模具，硬質合金模具，硬質合金刀片及金屬零部件，現有產品，大都是直接采用鋼材或合金加工后，即使用，由于表面無涂層，其耐磨損性能差，使用壽命短，給企業造成生產成本提高，也有對鋼質模具，硬質合金模具，硬質合金刀片及金屬零部件等表面進行涂層的，但大都采用物理法，涂層不均勻，附著力低，因此同樣影響使用壽命。

發明內容

為了解決以上問題，本發明創造提供一種采用化學氣相沉積原理的涂層裝置，采用本發明創造的涂層裝置，基體涂層均勻度高，涂層具有較高的附著力，提高了產品的耐磨損性和耐缺損性。

本發明創造采用的技術方案是：化學氣相沉積法涂層裝置，包括反應爐，反應爐內設有支撐筒，支撐筒上端設有排氣帽，支撐筒內從上到下依次為沉積區、氣體分配區和預熱區；沉積區內：設有若干托盤，托盤上設有若干通氣孔Ⅰ；氣體分配區內：支架Ⅰ固定擋板，擋板上端安裝至少三層隔板，支架Ⅱ固定隔板，隔板上設有若干通氣孔Ⅱ；預熱區內：安裝若干層預熱板，進氣管的出口端與氣體分配區相通，支撐筒在預熱區部位的下端設有尾氣入口，預熱區的下端設有尾氣出口。

上述的化學氣相沉積法涂層裝置：在氣體分配區內：不同層隔板上的通氣孔Ⅱ的孔徑相同或不同。

上述的化學氣相沉積法涂層裝置：在氣體分配區內：從最下層隔板向最上層隔板，不同層隔板上的通氣孔Ⅱ的孔徑依次增加。

上述的化學氣相沉積法涂層裝置：設有加熱爐，反應爐置于加熱爐內。

上述的化學氣相沉積法涂層裝置：加熱爐分成若干段加熱區，每段加熱區由接線柱、加熱裝置和熱電偶組成。

上述的化學氣相沉積法涂層裝置：加熱爐內從內到外依次設有絕緣隔離層、保溫層Ⅰ和保溫層Ⅱ。

本發明創造的有益效果是：化學氣相沉積法（CVD）是將各種混合氣體充入高溫的反應管內，以化學方式，使基體表面生成超硬顆粒物質的技術工程。是從氣體狀態，不經過液體，直接過渡為固體狀態的生長方式，形成幾微米到十幾微米厚度的膜。本發明的優點是：①由于在氣體分配區采用獨特的結構，使混合氣體在上升過程中，經擋板和隔板的兩次分散，不僅降低了流速，而且使氣體以更加均勻分布的狀態進入沉積區，進而對托盤內的基體進行均勻的涂層。②本發明創造采用化學氣相沉積法的原理，采用常壓熱CVD法，對基體表面進行TiC，TiCN，TiN的CVD涂層。由氣態直接在基體表面涂層，涂層均勻度高，以基體為硬質合金為例，附著力可達100N以上，提高了產品的耐磨性和耐腐蝕性，降低了高溫時化學粘著磨損，從而延長了產品的使用壽命，為企業節約了生產成本。③本發明創造適用于對硬質合金刀片、拉絲模、噴嘴、模具、金屬成型模具和擠壓模具表面的涂層。即可以對基體表面涂單層，也可以根據需要涂多層。④反應主要在沉積區進行，反應溫度經常達到900～2000℃，由于本發明創造對加熱爐采用分段式加熱，可以根據不同區域的溫度，控制不同分段的溫度，使沉積區的溫度高，而對于氣體分配區和預熱區的溫度可以降低加熱爐相對應分段的溫度，節約了能源。⑤充分利用尾氣的余熱，反應后的尾氣經反應爐和支撐筒之間的尾氣通道和尾氣入口導入預熱區，進一步預熱混合氣體，充分利用了能源，進一步節約了能源。

附圖說明

圖1是本發明創造實施例1的結構示意圖。

圖2是托盤的結構示意圖。

圖3是隔板的結構示意圖。

圖4是本發明創造實施例2的結構示意圖。

具體實施方式

實施例1

如圖1～圖3所示，化學氣相沉積法涂層裝置：包括反應爐（1），反應爐（1）內設有支撐筒（3），支撐筒（3）上端設有排氣帽（2），反應爐（1）和支撐筒（3）之間的空隙為尾氣通道，支撐筒（3）內從上到下依次為沉積區（4）、氣體分配區（5）和預熱區（6）；沉積區（4）內：設有若干托盤（41），托盤（41）上設有若干通氣孔Ⅰ（42）；氣體分配區（5）內：支架Ⅰ（54）固定擋板（53），擋板（53）上端安裝至少三層隔板（51）（本實施例安裝四層隔板），支架Ⅱ（52）固定隔板（51），隔板（51）上設有若干通氣孔Ⅱ（55）；預熱區（6）內：安裝若干層預熱板（63），進氣管（61）的出口端與氣體分配區（5）相通，支撐筒（3）在預熱區部位的下端設有尾氣入口（62），預熱區（6）的下端設有尾氣出口（64）。