[發(fā)明專利]磁體部件、磁控濺射陰極及柔性線材鍍膜用磁控濺射裝置

有效

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• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113151792B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設計）人: 胡鵬飛;趙利國;賈貴西;尹國杰;孫要梅;范吉昌;李開勇;李治國
• 申請（專利權）人: 洛陽理工學院
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/54;C23C14/56
• 代理公司: 洛陽九創(chuàng)知識產權代理事務所(普通合伙) 41156
• 代理人: 炊萬庭

一種磁體部件、磁控濺射陰極及柔性線材鍍膜用磁控濺射裝置，磁控濺射裝置包括放輥部、鍍膜部以及收輥部，鍍膜部內環(huán)繞柔性線材的移動方向設置有至少2個上述磁控濺射陰極，每個磁控濺射陰極的輔磁體電源線分別連接至第一觸頭和第二觸頭，驅動軸傳動連接有轉盤，轉盤上設置有可導通第一觸頭和第二觸頭的導電件，轉盤轉動過程中，導電件與第一觸頭和第二觸頭之間的位置關系間歇性變化，最終實現輔磁體的間歇性供電。本發(fā)明的磁控濺射陰極具有可調節(jié)變化的輔磁體，輔磁體間歇產生的磁場能夠與外磁體和內磁體產生的磁場產生間歇的干涉效果，能夠調節(jié)磁場的非平衡度，改善濺射鍍膜的效果，以獲得更為均勻的鍍層，并且還能提高靶材的利用率。

技術領域

本發(fā)明涉及磁控濺射鍍膜技術領域，具體涉及一種磁體部件、磁控濺射陰極及柔性線材鍍膜用磁控濺射裝置。

背景技術

由于現代科技發(fā)展的需求，真空鍍膜技術得到了迅猛發(fā)展。薄膜技術可改變工件表面性能，提高工件的耐磨損、抗氧化、耐腐蝕等性能，延長工件使用壽命，具有很高的經濟價值。薄膜技術能滿足特殊使用條件和功能對新材料的要求。磁控濺射技術可制備超硬膜、耐腐蝕摩擦薄膜、超導薄膜、磁性薄膜、光學薄膜，以及各種具有特殊功能的薄膜，是一種十分有效的薄膜沉積方法，在工業(yè)薄膜制備領域的應用非常廣泛。

柔性線材泛指具有彎曲彎繞能力的線材，比如電纜、聚合物線材、金屬線材等。為了增加柔性線材的耐磨性或者耐腐蝕性或者美觀度，常常在柔性線材表面通過電弧噴鍍或者浸鍍一層或者多層保護膜，以達到柔性線材具有耐磨、耐腐蝕或者裝飾等效果。電弧噴鍍裝置雖然能對線材表面進行噴鍍薄膜，但是由于其裝置結構復雜，薄膜的穩(wěn)定性較差，生產成本高等原因，一直未能大量應用。利用磁控濺射鍍膜技術對柔性線材進行鍍膜成為能夠解決上述問題的方案。現有技術CN103014641B公開了一種用于柔性線材表面鍍膜的磁控濺射裝置，通過將柔性線材依次穿設在裝載室、磁控濺射鍍膜室和收卷室內，并通過收卷室內的均勻轉動的轉軸使柔性線材均勻的通過磁控濺射鍍膜室，這樣可連續(xù)的對柔性線材鍍膜,提高生產效率。現有技術CN202450151U公開了一種在連續(xù)纖維絲/條帶表面高速均勻沉積薄膜的裝置，采用兩組四面非平衡態(tài)磁控濺射靶材使等離子體封閉在所形成的長方體或立方體內，等離子體密度大大增加；通過控制磁場，使等離子在整個區(qū)間內均勻分布，可以實現高速和高均勻性沉積薄膜。上述兩個裝置均能實現柔性線材的磁控濺射鍍膜，但是對磁控濺射陰極的結構以及設置方式沒有過多說明，由于柔性線材的外表面為回轉面，而磁控濺射陰極為平面，使得磁控濺射陰極的結構以及設置方式對于柔性線材鍍膜過程中薄膜的性能以及靶材的利用率具有較大影響，合理的磁控濺射陰極結構以及設置方式能夠進一步提高柔性線材的鍍膜效果。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為解決上述技術問題的不足，提供一種磁體部件、磁控濺射陰極及柔性線材鍍膜用磁控濺射裝置。

本發(fā)明為解決上述技術問題的不足，所采用的技術方案是：磁體部件，包括外磁體、內磁體以及N個輔磁體，所述外磁體和內磁體均為環(huán)形結構，內磁體位于外磁體內部且兩者的安裝極性相反，所述N個輔磁體設置在外磁體和內磁體之間的環(huán)隙內，或設置在內磁體內部，或分布在外磁體和內磁體之間的環(huán)隙內以及內磁體內部，所述外磁體和內磁體為永磁鐵，輔磁體為電磁鐵。

作為本發(fā)明一種磁體部件的進一步優(yōu)化：所述N為≥2的偶數。

作為本發(fā)明一種磁體部件的進一步優(yōu)化：所述外磁體和內磁體均為跑道型結構，外磁體和內磁體的上表面為弧面。

一種磁控濺射陰極，包括極殼以及設置在極殼內的弧形靶材、水冷背板、外磁軛、內磁軛、底磁軛以及上述磁體部件，所述外磁軛和內磁軛設置在底磁軛上，并分別位于外磁體和內磁體下方，水冷背板設置在極殼的開口處，弧形靶材緊密貼設在水冷背板的上端面，并通過電源線連接至陰極電源，輔磁體設置在底磁軛上并通過電源線連接至電磁鐵電源。