[發明專利]一種拉絲模具內孔制備金剛石涂層的裝置

在審

• 申請號: 201710147164.0
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN108570654A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 唐永炳;張松全;王陶
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: C23C16/27
• 分類號: C23C16/27;C23C16/455
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

本發明提供了一種拉絲模內孔制備金剛石涂層的裝置，包括真空腔室及樣品臺、熱絲、導流器和多個具有模孔的拉絲模具，樣品臺包括相對設置的第一端和第二端，拉絲模具間隔卡設在樣品臺的第一端上，樣品臺的第二端設有與模孔連通的通孔；樣品臺上方水平設置有兩端連接電極柱的熱絲；還包括插入真空腔室內的進氣管和排氣管，排氣管與泵相連；導流器的腔體具有相對設置的第一端和徑向尺寸大于第一端的第二端；第一端與進氣管相連通，第二端上設有多個與腔體連通的分流管；分流管的出口位于模孔的正上方。采用該裝置能避免將熱絲穿過模具內孔，將沉積涂層用的反應氣體在熱絲周圍產生的等離子團定向引至拉絲模具的模孔內，實現金剛石涂層的均勻沉積。

技術領域

本發明涉及化學氣相沉積金剛石涂層領域，具體涉及一種拉絲模模具內孔制備金剛石涂層的裝置。

背景技術

金剛石具有高強的硬度、耐磨性，高導熱率及化學穩定性，被視為是切削工具和機械元件的理想涂覆材料，其中，拉絲工藝中，在拉絲模具內沉積金剛石涂層可以提高拉絲模具的使用壽命是提高生產效率和降低生產成本。

生長金剛石涂層的方法很多，主要有熱絲化學氣相沉積法(HFCVD)、等離子化學氣相沉積法等。其中，HFCVD法以其設備較廉價、長膜易控制，生長速度較快而被廣泛運用。但目前HFCVD法在拉絲模具內孔沉積金剛石薄膜時，為了增加薄膜的均勻性，多是將熱絲穿過拉絲模具的微細內孔。但這樣對試樣的裝卡器提出較高要求，裝樣較費時，而且沉積完成后進行取樣時，必須折斷熱絲，造成了熱絲材料的浪費和成本提高。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種拉絲模具內孔制備金剛石涂層的裝置，采用該裝置可以避免熱絲穿過拉絲模的繁瑣步驟，可實現在拉絲模具內孔沉積生長均勻的金剛石涂層。

本發明提供了一種拉絲模具內孔制備金剛石涂層的裝置，所述裝置包括真空腔室，以及設置于真空腔室內的樣品臺、熱絲和多個具有模孔的拉絲模具，其中，所述樣品臺包括相對設置的第一端和第二端，所述拉絲模具間隔卡設在所述樣品臺的第一端上，所述樣品臺的第二端設有通孔，所述拉絲模具的模孔與所述通孔相連通；所述樣品臺的上方水平設置有熱絲，所述熱絲的兩端分別連接電極柱；

所述裝置還設有導流器，以及插入所述真空腔室內的進氣管和排氣管，所述排氣管的出口與一泵相連；所述導流器包括腔體，所述導流器具有相對設置的第一端和第二端，所述第二端大于所述第一端的徑向尺寸；所述第一端連接有與所述腔體相連通的進氣管，所述第二端上設有多個與所述腔體連通的分流管；所述分流管的出口位于所述模孔的正上方。

其中，所述分流管的出口與所述拉絲模具的模孔共軸線。

其中，所述裝置還包括勻氣罩，所述勻氣罩位于所述樣品臺的通孔的下方；所述勻氣罩包括罩體，所述勻氣罩具有相對設置的第一端和第二端，所述勻氣罩的第一端連接有與所述罩體相連通的所述排氣管。

其中，所述勻氣罩的第一端的徑向尺寸小于或等于所述第二端的徑向尺寸。

其中，所述勻氣罩的第二端上設有多個勻氣支管，所述勻氣支管部分伸入所述樣品臺的通孔內。

其中，所述樣品臺的第一端上設有與拉絲模具的外形匹配的凹槽，所述凹槽與所述通孔同軸。

其中，所述熱絲的一端固定在一電極柱上，所述熱絲的另一端繞接到另一電極柱后與一砝碼連接，所述砝碼通過一支撐板進行支撐，所述支撐板通過鉬螺釘固定在所述另一電極柱上。

其中，所述樣品臺由相對設置的兩根支撐柱進行支撐，所述支撐柱還用于對樣品臺的高度進行調節。

其中，所述熱絲距所述分流管的高度為45-65mm。

其中，所述熱絲距所述拉絲模具的高度為8-15mm。