[實用新型]一種用于離子鍍槍裝置的弧源頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320090856.3
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN203065562U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 郎文昌
• 申請（專利權）人: 溫州職業(yè)技術學院
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術領域

本實用新型涉及表面防護涂層制備領域，具體地說是一種用于離子鍍槍裝置的弧源頭。

背景技術

表面防護涂層技術是提高工模具及機械部件質(zhì)量和使用壽命的重要途徑，作為材料表面防護技術之一的PVD技術,?以其廣泛的功能性、良好的環(huán)保性以及巨大的增效性等優(yōu)勢，可以提高工模具及機械零件表面的耐磨性、耐蝕性、耐熱性及抗疲勞強度等力學性能，極大的提高產(chǎn)品附加值，以保證現(xiàn)代機械部件及工模具在高速、高溫、高壓、重載以及強腐蝕介質(zhì)工況下可靠而持續(xù)地運行。PVD主要分為真空蒸鍍、磁控濺射和離子鍍?nèi)齻€類型。在實際應用中，高質(zhì)量的防護涂層必須具有致密的組織結(jié)構(gòu)、無穿透性針孔、高硬度、與基體結(jié)合牢固等特點。真空蒸鍍和磁控濺射由于粒子能量和離化率低，導致膜層疏松多孔、力學性能差、難以獲得良好的涂層與基體之間的結(jié)合力，嚴重限制了該類技術在防護涂層制備領域的應用。

而離子鍍涂層技術由于結(jié)構(gòu)簡單、離化率高、入射粒子能量高，可以輕松得到其他方法難以獲得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂層、復合涂層，應用在工具、模具上面，可以使壽命成倍提高，較好地實現(xiàn)了低成本、高收益的效果；此外，離子鍍涂層技術具有低溫、高能兩個特點，幾乎可以在任何基材上成膜，應用范圍十分廣闊。電弧離子鍍所用的弧源結(jié)構(gòu)是冷陰極弧源，電弧的行為被陰極表面許多快速游動，高度明亮的陰極斑點所控制，陰極斑點的運動對電弧等離子體的物理特性以及隨后的鍍膜特性有很大的影響。而離子鍍弧源是電弧等離子體放電的源頭，是離子鍍技術的核心部件。為了更好的提高沉積薄膜的質(zhì)量和有效的利用靶材，提高放電穩(wěn)定性，必須對弧斑的運動進行合理的控制。而弧斑的有效控制必須有合理的機械結(jié)構(gòu)與磁場結(jié)構(gòu)配合，就目前工業(yè)常用的小尺寸弧源結(jié)構(gòu)，常用的靶材結(jié)構(gòu)有圓盤形、圓柱形、圓錐形、圓臺形；常用的磁場結(jié)構(gòu)有軸向發(fā)散磁場、軸向聚焦磁場、旋轉(zhuǎn)磁場等；而不同的靶材與磁場位形配合的弧源結(jié)構(gòu)都不一樣，而且設計復雜，適應性差，功能單一，如果需要變換靶材與磁場方式，就得全套更換整個弧源，造成了極大地浪費。

對于工業(yè)鍍膜生產(chǎn)，產(chǎn)品的穩(wěn)定性、大面積均勻性、高效性都是必須考慮的。而由于弧源是點狀源，弧源前段等離子體的分布都是不均勻的，傳統(tǒng)的弧源機械結(jié)構(gòu)復雜，靶材在真空室的位置固定，一般不會超過爐壁，對于一些特殊生產(chǎn)需求難以滿足；部分弧源結(jié)構(gòu)體積過大，窗口直徑太小，等離子體交叉區(qū)域不明顯，很難實現(xiàn)工業(yè)化均勻鍍膜生產(chǎn)，產(chǎn)品合格率和均勻性大大降低，這也是磁過濾不能產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的原因之一，磁過濾裝置體積龐大，很難在一個爐體實現(xiàn)密集的分布，因此等離子體傳輸窗口窄，窗口之間難以交叉，容易形成等離子體密度低的空缺區(qū)，對鍍膜生產(chǎn)不利。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種用于離子鍍槍裝置的弧源頭，用以改善傳統(tǒng)電弧離子鍍弧源結(jié)構(gòu)復雜、適應性差、功能單一、難以實現(xiàn)特殊鍍膜需求、操作復雜、靶材更換難度大、位置可調(diào)性差、等離子體空缺區(qū)域大的缺點。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種用于離子鍍槍裝置的弧源頭，包括靶材、靶材底座，靶材底部設有外螺紋，靶材通過底部外螺紋安裝在靶材底座的靶材安裝柱環(huán)套上，靶材底部與靶材底座冷卻銅板緊密接觸；靶材底座中設置有靶材底座冷卻通道隔板，靶材底座冷卻通道隔板將靶材底座中的空腔分成靶材底座冷卻水上通道和靶材底座冷卻水下通道，靶材底座冷卻通道隔板中間的圓孔通過靶材底座冷卻水進水管與冷卻水進水管道連通。

所述的用于離子鍍槍裝置的弧源頭，靶材形狀為圓盤形、圓柱形、圓錐形或圓臺形。

所述的用于離子鍍槍裝置的弧源頭，靶材的外側(cè)設置靶材屏蔽罩。

所述的用于離子鍍槍裝置的弧源頭，靶材底座設有靶材底座盤、靶材底柱連接管、靶材底座冷卻銅板、靶材底座冷卻水下通道、靶材安裝柱環(huán)套、靶材底座冷卻通道隔板、靶材底座冷卻水進水管，具體結(jié)構(gòu)如下：

靶材底座盤、靶材底柱連接管、靶材底座冷卻銅板、靶材安裝柱環(huán)套、靶材底座冷卻通道隔板、靶材底座冷卻水進水管同軸安裝；靶材底座冷卻銅板焊接在靶材安裝柱環(huán)套上，與靶材安裝柱環(huán)套上端面留有一段距離，靶材安裝柱環(huán)套上端面與靶材底座冷卻銅板之間的環(huán)套內(nèi)壁設有螺紋，靶材通過該螺紋安裝在靶材底座上，靶材與靶材底座冷卻銅板緊密接觸；靶材底座冷卻通道隔板為中間有圓孔、邊緣有間隔縫隙的圓板，間隔縫隙作為冷卻水出水通道口。

所述的用于離子鍍槍裝置的弧源頭，靶材底座通過靶材底座盤上的靶材底柱連接管安裝在靶材底柱上。