[發(fā)明專利]一種金屬合金涂布基體的方法及其真空沉積裝置

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• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN113684454A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設計）人: 欒鑫;李山青;熊斐;汪義如;任三兵;金小禮
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/16
• 代理公司: 上海集信知識產(chǎn)權代理有限公司 31254
• 代理人: 周成

本發(fā)明公開了一種金屬合金涂布基體的方法及其真空沉積裝置，包括以下步驟：1)真空室抽成真空，使多弧離子鍍表面預處理裝置、蒸發(fā)器上的噴嘴處于真空環(huán)境下；2)真空室內(nèi)通入惰性氣體，多弧離子鍍表面預處理裝置對基體進行沉積，在基體表面形成合金鍍層；3)蒸發(fā)室抽成真空，蒸發(fā)器加熱，將金屬顆粒熔化蒸發(fā)，形成金屬蒸氣；4)打開蒸發(fā)器上高溫閥；5)金屬蒸氣經(jīng)噴嘴入射至基體表面，再在基體表面的合金鍍層上形成鍍層。本發(fā)明能夠方便快捷地實現(xiàn)對基體的涂鍍，而且降低能源消耗，減少污染排放，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

技術領域

本發(fā)明涉及基體表面涂鍍技術，更具體地說，涉及一種金屬合金涂布基體的方法及其真空沉積裝置。

背景技術

隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，市場對涂鍍板材的要求越來越高，如汽車板、家電板，不僅要有良好的深沖性、涂裝性、耐蝕性，還要有良好的涂鍍外觀和涂層結合力，這就對涂鍍工藝提出更高的要求。真空沉積技術是指在真空條件下，利用各種物理方法，將不同材料氣化成原子、分子或使其離化為離子，直接沉積到基體表面上的方法。

真空鍍具有鍍層結合力好、鍍層均勻致密、應用材料廣泛、過程穩(wěn)定可控制等優(yōu)點。尤其是與電鍍比較，不僅可以生產(chǎn)同等質(zhì)量的鍍鋅板，還完全不會產(chǎn)生有毒有害鍍液的排放；而與熱鍍比較，可以生產(chǎn)熱鍍無法生產(chǎn)的薄鍍層，降低了成本，還沒有鋅灰鋅渣等問題。因此，采用真空鍍使得材料收得率高、環(huán)境污染少等顯著優(yōu)點，具有環(huán)保與成本優(yōu)勢。現(xiàn)有真空鍍是在真空條件下，成膜材料產(chǎn)生氣相直接輸送到基體表面，沉積后形成固相薄膜。基體和鍍膜的結合力比較差，容易脫落。現(xiàn)有真空鍍的方法，基體表面狀態(tài)對鍍層結合力有很大影響，所以就需要在真空狀態(tài)下將基體表面做預處理，使基體和鍍層之間結合力增強。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種金屬合金涂布基體的方法及其真空沉積裝置，能夠方便快捷地實現(xiàn)對基體的涂鍍，而且降低能源消耗，減少污染排放，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一方面，一種金屬合金涂布基體的方法，包括以下步驟：

1)真空室抽成真空，使多弧離子鍍表面預處理裝置、蒸發(fā)器上的噴嘴處于真空環(huán)境下；

2)真空室內(nèi)通入惰性氣體，多弧離子鍍表面預處理裝置對基體進行沉積，在基體表面形成合金鍍層；

3)蒸發(fā)室抽成真空，蒸發(fā)器加熱，將金屬顆粒熔化蒸發(fā)，形成金屬蒸氣；

4)打開蒸發(fā)器上高溫閥；

5)金屬蒸氣經(jīng)噴嘴入射至基體表面，再在基體表面的合金鍍層上形成鍍層。

較佳的，所述步驟1)中，真空室內(nèi)的真空度達到10^-1～10Pa，所述步驟3)中，蒸發(fā)室內(nèi)的真空度達到10^-2～10^-4Pa。

較佳的，所述步驟2)中，惰性氣體為氬氣。

較佳的，所述步驟2)中，多弧離子鍍表面預處理裝置的陰極靶為一種純金屬作為蒸發(fā)源。

較佳的，所述多弧離子鍍表面預處理裝置的工作電流為30～100A連續(xù)可調(diào)，工作電壓為0～1200V連續(xù)可調(diào)，沉積速率2500～50000nm/min。

較佳的，所述純金屬為鎂靶，純度為99.9％。

較佳的，所述步驟3)中，金屬顆粒為鋅顆粒，蒸發(fā)器加熱溫度≥419℃。

較佳的，所述步驟5)中，鍍層的厚度為1～10μm。