一种等离子体化学气相沉积装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种等离子体化学气相沉积装置，包括真空室、第一电源、第二电源，所述真空室内设置有制品架，两端分别设置有与第一电源相连接的阴极部分和阳极，所述阴极部分和阳极之间设置有直流电弧弧柱传导柱，所述真空室外侧的两端分别设置有与第二电源相连接的磁场线圈，所述直流电弧弧柱传导柱包括柱头和柱尾，所述柱头和柱尾之间设置有多根弧柱传导柱。所述直流电弧弧柱传导柱的改变有助于强电流直流电弧等离子体化学气相沉积装置可靠性的提高，增大了反应面积，由于阴极的稳定性得到了改善，因而其所制备的金刚石涂层的质量也可获得显著的改善。

A plasma chemical vapor deposition device

The utility model provides a plasma chemical vapor deposition apparatus includes a vacuum chamber, a first power supply and a second power supply, the vacuum chamber is provided with the product frame are arranged at both ends of the cathode and the anode part connected with the first power supply, DC arc column conduction column setting the cathode and the anode part between. Both ends of the outside of the vacuum chamber are respectively provided with a magnetic coil is connected with the second power supply, the DC arc column column and column end transmission including the stigma, a plurality of arc column conduction column is arranged between the stigma and column end. The DC arc column conduction column changes contribute to the reliability of high current DC arc plasma chemical vapor deposition device, increase the reaction area, due to the stability of the cathode is improved, and the quality of diamond coatings can obtain significant improvement.

【技术实现步骤摘要】
一种等离子体化学气相沉积装置
本技术涉及一种金刚石涂层技术装置，特别是提供了一种等离子体化学气相沉积装置，可应用于对制品表面涂敷金刚石涂层。
技术介绍
以化学气相沉积方法制备的金刚石涂层具有许多独特的特性，如高硬度、高弹性模量、低摩擦系数、高热导率、宽光学透过波段、高介电性能、高化学惰性等，是一种极为优异的多功能材料，在国民经济的各个领域中有着广泛的应用前景。制备金刚石涂层可以采用多种多样的化学气相沉积方法，其最主要的特征是其各自的等离子体产生技术。热丝法使用大量并行排列、被加热至炽热状态的金属丝作为等离子体源。其缺点是数量巨大的热丝组的稳定性和寿命较低。微波法使用高频率的电磁波产生无电极放电的等离子体，其缺点是设备和运行成本高、而能够产生的等离子体的面积小。直流电弧喷射法由喷射状流动的高速电弧产生等离子体，其缺点是能够产生的等离子体的面积小、且高速喷射的电弧会对被涂层制品产生很高的热冲击，其温度很难得到控制。制备金刚石涂层的另一种方法是所谓的强电流直流电弧等离子体化学气相沉积方法。在这一方法中，相距较远的阴阳两极之间发生直流电弧放电而形成一电弧弧柱，而被涂层的制品被放置在电弧弧柱的周围。电弧弧柱产生的等离子体对反应气体实现激发，从而可在制品的表面上沉积出金刚石涂层。
技术实现思路
本技术提供了一种等离子体化学气相沉积装置，延长了阴极的寿命和结构稳定性，从而直接提高了整个强电流直流电弧等离子体化学气相沉积装置的可靠性。一种等离子体化学气相沉积装置，包括真空室、第一电源、第二电源，所述真空室内设置有制品架，两端分别设置有与第一电源相连接的阴极部分和阳极，所述阴极部分和阳极之间设置有直流电弧弧柱传导柱，所述真空室外侧的两端分别设置有与第二电源相连接的磁场线圈，所述直流电弧弧柱传导柱包括柱头和柱尾，所述柱头和柱尾之间设置有多根弧柱传导柱。所述多根弧柱传导柱均匀分布在同一个圆的横截面上。所述柱尾上设置有锥形的滑落装置，所述滑落装置位于多根弧柱传导柱之间。所述弧柱传导柱的数量为4-16根。所述制品架设置有旋转装置，用于控制制品面向直流电弧弧柱传导柱的方向。所述直流电弧弧柱传导柱的改变有助于强电流直流电弧等离子体化学气相沉积装置可靠性的提高，由于阴极的稳定性得到了改善，因而其所制备的金刚石涂层的质量也可获得显著的改善。附图说明图1是所述等离子体化学气相沉积装置的结构示意图。具体实施方式本技术提供了一种等离子体化学气相沉积装置，如图1所示，包括阴极部分1、阳极8、真空室2、真空泵系统3、压力测控装置4、直流电弧弧柱传导柱9、制品架10、第一电源5、第二电源11、磁场线圈12和磁场线圈13，阴极部分1和阳极8处于圆桶状真空室2轴线的两端。一对磁场线圈12、13同轴地处于真空室2外的上下两侧。真空室2与真空泵系统3、压力测控装置4由真空管路相连接。阴极部分1由阴极杆6、阴极体7、保护气体通道体、反应气体通道体以及绝缘体所组成，在保护气体通道体、反应气体通道体的下方是阴极喷口16，阴极杆6由W金属所制成，且根据所需发射的电子流的强度不同而不同。阴极体7、保护气体通道体、反应气体通道体之间由绝缘体所绝缘。在真空室2的轴线处，阴极部分1和阳极8之间形成一直流电弧弧柱。电源5、电源11分别对直流电弧弧柱和磁场线圈12、13提供电能。被涂层的制品可顺序安放于直流电弧弧柱传导柱9周围的制品架10上。由W制成的阴极杆6是强电子流的发射体，它在强电子流流过的同时被加热至高温状态，因而自身具备了发射强电子流的能力。阴极体7为阴极杆6提供了电流的通路，同时对阴极杆6起着冷却的作用。在保护气体通道体之内为阴极杆6提供所需的保护气体，后者还有稳定电弧的作用。在反应气体通道体和保护气体通道体之间流过的反应气体将直接进入电弧弧柱，增加了它的化学活性。另外，此气流也对电弧弧柱传导柱起着冷却的作用，从而使其保持在阴极喷口16的中心位置。阴极喷口16的作用是使所形成的电弧弧柱维持在自身的轴线上。所述直流电弧弧柱传导柱9通过外部的陶瓷和内置的金属构成，通过内置的金属进行直流电弧的改变，所述弧柱传导柱的数量为4-16根，并将制品架设置有旋转装置14。也可以将直流电弧弧柱传导柱9做成陶瓷管，然后内部设置弹簧，用于安装和待处理的金属一样的金属条，所述金属同时参加反应，从而增加效率。因此，上述直流电弧弧柱传导柱9的改变可直接提高整个强电流直流电弧等离子体化学气相沉积装置的可靠性，改善其所沉积的金刚石涂层的质量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体化学气相沉积装置，其特征在于：包括真空室、第一电源、第二电源，所述真空室内设置有制品架，两端分别设置有与第一电源相连接的阴极部分和阳极，所述阴极部分和阳极之间设置有直流电弧弧柱传导柱，所述真空室外侧的两端分别设置有与第二电源相连接的磁场线圈，所述直流电弧弧柱传导柱包括柱头和柱尾，所述柱头和柱尾之间设置有多根弧柱传导柱。

【技术特征摘要】
1.一种等离子体化学气相沉积装置，其特征在于：包括真空室、第一电源、第二电源，所述真空室内设置有制品架，两端分别设置有与第一电源相连接的阴极部分和阳极，所述阴极部分和阳极之间设置有直流电弧弧柱传导柱，所述真空室外侧的两端分别设置有与第二电源相连接的磁场线圈，所述直流电弧弧柱传导柱包括柱头和柱尾，所述柱头和柱尾之间设置有多根弧柱传导柱。2.根据权利要求1所述的等离子体化学气相沉积装置，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱珠，
申请(专利权)人：洛阳誉芯金刚石有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41