[發(fā)明專利]多元復(fù)合涂層的制備系統(tǒng)及其方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410568141.3
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN105316631A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳成;張賀勇;屈建國
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市金洲精工科技股份有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

1.多元復(fù)合涂層的制備系統(tǒng)，其特征在于，包括：

多個弧源，用于對多種靶材分別起弧對應(yīng)產(chǎn)生多種等離子體，并使多種所述等離子體運動；

磁場管道，用于通過磁場約束并均勻混合多種所述等離子體，并使其同時到達(dá)待加工基體的表面，該磁場管道的一端與對應(yīng)的弧源連通；

真空腔室，與所述磁場管道另一端連通，且所述待加工基體設(shè)置于所述真空腔室內(nèi)，多種所述等離子體進(jìn)入所述真空腔室內(nèi)在偏壓作用下撞擊所述待加工基體表面形成多元涂層。

2.如權(quán)利要求1所述多元復(fù)合涂層的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述真空腔室為球形的腔體結(jié)構(gòu)，多個所述弧源分布于所述真空腔室外壁上并與其連通。

3.如權(quán)利要求2所述多元復(fù)合涂層的制備系統(tǒng)，其特征在于，多個所述弧源的中心線相交形成有夾角，且相鄰的兩個所述弧源的中心線所形成的夾角大于0°且小于90°。

4.如權(quán)利要求3所述多元復(fù)合涂層的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述靶材為純金屬靶材，且各個所述弧源上對應(yīng)安裝有不同元素的純金屬靶材。

5.如權(quán)利要求1所述多元復(fù)合涂層的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述磁場管道的外壁纏繞有磁感應(yīng)線圈，所述磁感應(yīng)線圈通電產(chǎn)生磁場，所述磁場約束并均勻混合所述等離子體并使其同時到達(dá)待加工基體表面。

6.如權(quán)利要求1所述多元復(fù)合涂層的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述待加工基體為刀具。

7.多元復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，包括步驟：

S100，將刀具基體進(jìn)行超聲波清洗，去除刀具基體表面的污染物；

S200，采用上述權(quán)利要求1～6任一項所述多元復(fù)合涂層的制備系統(tǒng)對刀具基體進(jìn)行濺射清洗，去除吸附在刀具基體表面的微量雜質(zhì)；

S300，采用多元復(fù)合涂層的制備系統(tǒng)對刀具基體進(jìn)行多元復(fù)合涂層的制備。

8.如權(quán)利要求7所述多元復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟S100包括：

S101，在超聲波的作用下，采用金屬清洗劑去除刀具基體上粉塵和油脂等；

S102，在超聲波的作用下，采用有機(jī)溶劑去除刀具基體上殘留油脂等雜質(zhì)；

S103，采用熱風(fēng)對刀具基體進(jìn)行吹干。

9.如權(quán)利要求8所述多元復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟S200包括：

S201，在第一弧源上安裝純鈦靶；

S202，對真空腔室進(jìn)行抽真空；

S203，當(dāng)真空腔室內(nèi)的氣壓小于1.0×10-3Pa，且溫度達(dá)到300℃時，單獨啟動第一弧源，并調(diào)節(jié)偏壓為-1000V，將鈦等離子體加速撞擊刀具基體，實現(xiàn)對刀具基體的濺射清洗。

10.如權(quán)利要求9所述多元復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟S300包括：

S301，對真空腔室上三個相鄰的弧源分別安裝不同的純金屬靶材，具體為，在第一弧源、第二弧源和第三弧源上分別安裝第一靶材、第二靶材和第三靶材；

S302，對真空腔室進(jìn)行抽真空；

S303，當(dāng)真空腔室內(nèi)的氣壓小于1.0×10-3Pa，且溫度達(dá)到300℃時，打開設(shè)置在真空腔室上的氣體流量計，控制通入真空腔室內(nèi)的第一氣體的流量，并將真空腔室內(nèi)的氣壓控制在2～7Pa；

S304，同時啟動第一弧源、第二弧源和第三弧源，對應(yīng)產(chǎn)生第一等離子體、第二等離子體和第三等離子體，這些等離子體在磁場的約束下運動到真空腔室，同時這些等離子體中高速運動的電子撞擊第一氣體，使其離化形成第一氣體的等離子體，這四種等離子體同時沉積在刀具基體表面形成多元涂層。