一种采用低温等离子体制备多孔性热障涂层的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种采用低温等离子体制备多孔性热障涂层的装置及方法，主要应用在注塑模具型腔表面的涂层制备上。所述装置包括等离子体反应腔、高压电源、放置嵌件的三维移动平台、预热台、前驱体样品池、成孔剂样品池、气路控制器、气体瓶、真空泵、高压电极、地电极、反应室和待加工基体。通过高压电源在高压电极和地电极之间产生放电，通入载气和激励气体形成放电等离子体，载气将溶液中的前驱体和成孔剂分别送入等离子体反应腔中，在等离子体的作用下在基体表面形成多孔性热障涂层。本发明专利技术的有益效果是：利用高能电子或活性自由基在基体表面发生反应，避免了高温等离子体喷涂所存在的等离子体接触基体表面产生温度骤降而造成的一系列问题。

A Device and Method for Preparing Porous Thermal Barrier Coatings by Low Temperature Plasma

【技术实现步骤摘要】
一种采用低温等离子体制备多孔性热障涂层的装置及方法
本专利技术涉及一种采用低温等离子体制备多孔性热障涂层的装置及方法，属于模具表面处理

技术介绍
注塑制品的生产通常根据不同形状、性能、用途的制品而对模具有着不同的功能和性能上的需求。面对模具严苛的工作环境，有必要在模具型腔表面镀一层涂层以实现对模具的性能要求。将热障涂层应用到模具型腔表面是一个新的方向，可以起到保护模具、延长模具使用寿命，改善熔体流动性，延迟熔体冷却时间，保持型腔内较高且稳定的温度等作用。常用的模具表面处理工艺包括物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、盐浴覆层处理、堆焊技术、等离子体热喷涂技术等。但PVD和CVD技术需要在真空下操作，提高了反应成本；其它表面处理技术同样存在反应时间长、使用条件苛刻等问题。等离子体热喷涂在涂层的制备方面有着成本低、可大批量生产、对喷涂材料和基底几乎没有限制、涂层和基体结合强度高等优势，但常用的热喷涂技术采用的通常是电弧等离子体，其原理是通过高温将输入的粉末融化，进而喷涂在基底上。这种方式存在孔隙率过高、涂层过热、等离子体与基体温度相差太大产生过大的热应力、等离子体温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用低温等离子体制备多孔性热障涂层的装置，其特征在于：包括等离子体反应腔、高压电源、三维移动平台、预热台、前驱体样品池、成孔剂样品池、气路控制器、气体瓶、真空泵、高压电极、地电极、反应室和待加工基体。所述的等离子体反应腔包括有高压电极、地电极；所述的反应室由等离子体反应腔、三维移动平台和预热台构成。所述的高压电源与等离子体反应腔体的高压端连接，工作气体经由气体瓶分别输运至前驱体样品池和成孔剂样品池，由气路控制器控制气体流量。在高压电极和地电极之间产生等离子体，前驱体和成孔剂经由两路气体同时送入等离子体反应腔中；所述的真空泵与反应室连接；被处理的基体放置于预热台上，预热台放置于三维移动平...

【技术特征摘要】
1.一种采用低温等离子体制备多孔性热障涂层的装置，其特征在于：包括等离子体反应腔、高压电源、三维移动平台、预热台、前驱体样品池、成孔剂样品池、气路控制器、气体瓶、真空泵、高压电极、地电极、反应室和待加工基体。所述的等离子体反应腔包括有高压电极、地电极；所述的反应室由等离子体反应腔、三维移动平台和预热台构成。所述的高压电源与等离子体反应腔体的高压端连接，工作气体经由气体瓶分别输运至前驱体样品池和成孔剂样品池，由气路控制器控制气体流量。在高压电极和地电极之间产生等离子体，前驱体和成孔剂经由两路气体同时送入等离子体反应腔中；所述的真空泵与反应室连接；被处理的基体放置于预热台上，预热台放置于三维移动平台上。2.一种采用低温等离子体制备多孔性热障涂层的方法，其特征在于：步骤一、对待加工基体表面进行清洗；步骤二、配置溶液前驱体及成孔剂溶液；步骤三、将待加工的基体放置在三维移动平台上，并调节至合适的位置和角度，然后对基体进行预热；步骤四、反应室抽真空；步骤五、打开气源，调节好气体流量；步骤六、打开高压电源，调节电源参数，进行等离子体放电。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢鹏程，叶巴丁，王瑞雪，丁玉梅，杨卫民，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11