[發明專利]一種磁場微波放電等離子體聚合表面涂層裝置及方法

在審

• 申請號: 201611076025.5
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106622715A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 宗堅
• 申請（專利權）人: 無錫榮堅五金工具有限公司
• 主分類號: B05B5/10
• 分類號: B05B5/10;B05B5/08;B05D1/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種磁場微波放電等離子體聚合表面涂層裝置，其特征在于：在真空室(1)的頂部或側面安裝圓柱形放電腔(2)；放電腔(2)外部安裝電磁線圈(3)或永久磁鐵；放電腔(2)遠離真空室的一端安裝有微波窗口(4)，微波窗口(4)與微波波導(5)一端連接，微波波導(5)另一端連接微波源(6)；載體氣體管路(7)一端連接載體氣體源(8)，另一端連接放電腔(2)，并在放電腔(2)遠離真空室(1)的一端開口；單體蒸汽管路(9)一端連接單體蒸汽源(10)，另一端連接真空室(1)并在真空室(1)內靠近放電腔(2)處開口；真空排氣管(11)設置在真空室(1)遠離放電腔(2)的一側，且連接真空泵(12)。

2.根據權利要求1所述的一種磁場微波放電等離子體聚合表面涂層裝置，其特征在于：所述放電腔(2)的直徑為13cm-20cm，材質為金屬。

3.根據權利要求1所述的一種磁場微波放電等離子體聚合表面涂層裝置，其特征在于：所述微波源(6)產生的微波頻率為0.3-6GHz。

4.根據權利要求1所述的一種磁場微波放電等離子體聚合表面涂層裝置，其特征在于：所述微波源(6)能夠連續輸出微波或斷續輸出微波，微波源(6)斷續輸出微波時，微波輸出時間為2-100μs，微波中斷時間為1-100ms。

5.根據權利要求1所述的一種磁場微波放電等離子體聚合表面涂層裝置，其特征在于：所述電磁線圈(3)或永久磁鐵的磁感應強度B(T)滿足公式B(T)＝0.0357f(GHz，)其中f(GHz)是微波頻率。

6.一種如權利要求1所述的磁場微波放電等離子體聚合表面涂層裝置進行表面涂層的方法，其特征在于：主要包括以下步驟：

(1)、在真空室(1)內放置待處理的基材(13)，在常溫下開啟真空泵(12)，將真空室(1)及放電腔(2)內真空度抽到10^-4-10^-3Pa；

(2)、打開載體氣體源(8)和單體蒸汽源(10)，通入載體氣體和單體蒸汽，維持真空室(1)及放電腔(2)內的真空度為10^-2-1Pa；

(3)、打開微波源(6)，微波源(6)產生的微波與電磁線圈(3)或永久磁鐵的磁場在放電腔(2)內共同作用發生放電，使單體蒸汽發生聚合并沉積在基材(13)表面形成聚合物涂層；微波源(6)連續輸出微波進行等離子體態聚合表面涂層，微波源(6)斷續輸出微波進行等離子體引發聚合表面涂層。

7.根據權利要求6所述的一種磁場微波放電等離子體聚合表面涂層方法，其特征在于：所述步驟(2)中的載體氣體為氬氣或氦氣中的一種或兩種的混合物，氣壓在10^-2-1Pa之間。