一种气体弧光放电装置以及与真空腔体的耦合系统制造方法及图纸

技术编号:23265327 阅读:33 留言:0更新日期:2020-02-08 09:28
本实用新型专利技术提供一种气体弧光放电装置以及与真空腔体的耦合系统,利用热阴极电子发射原理与辅助阴极进行配合产生等离子体,通过该装置的磁场模块与腔体轴向磁场模块耦合进行等离子体渗氮。通过控制气体弧光放电装置与腔体轴向磁场的参数进行耦合,选取最佳磁场参数,增加真空腔体内等离子体能量及密度,获得最佳的渗氮效果。利用本实用新型专利技术的装置,对316L奥氏体不锈钢进行60min等离子体渗氮处理,渗氮层的硬度可以达到1100HV

A gas arc discharge device and its coupling system with vacuum cavity

【技术实现步骤摘要】
一种气体弧光放电装置以及与真空腔体的耦合系统
本技术属于金属材料表面处理
,尤其涉及一种气体弧光放电装置以及与真空腔体的耦合系统。
技术介绍
传统的离子渗氮工艺的使用会产生对环境或者人身安全具有一定危害的含N元素的气体或者N2与H2的混合气体。在传统辉光离子渗氮技术中,有的使用纯氮气作为工作气体,但传统的辉光渗氮工艺普遍渗氮效率非常低,并且得到的渗氮层厚度比较薄;并且随着渗氮时间的增加会在工件表面形成一层氮化物的析出层,会影响材料本身的机械性能或者耐腐蚀性能;在传统的辉光离子渗氮中,工件作为放电阴极而存在,如果工件上存在小孔、缝隙,或者零件之间的间隙太小,会在上述部位产生空心阴极放电现象,造成工件局部烧伤。活性屏离子渗氮、空心阴极离子渗氮技术虽然解决了传统辉光渗氮作为放电阴极这一缺陷,但是仍然存在渗氮效率低,随着渗氮层深度的增加工件表面有氮化物析出层出现的问题。专利(CN102134706A)公开了一种等离子体弧光氮化装置,该公开专利将等离子弧光氮化装置放置于真空室上面。在该公开技术专利中阴极筒与热丝分别由两个独立的电源供电。上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体弧光放电装置,其特征在于,包括金属筒模块、第一电磁线圈模块、热丝电极模块、真空壁和绝缘体;/n所述金属筒模块包括辅助阳极、金属筒、金属筒模块电源,金属筒模块电源阳极连接至辅助阳极,金属筒模块电源阴极连接至金属筒侧壁的底端;/n所述第一电磁线圈模块包括第一电磁线圈和第一电磁线圈控制模块,所述第一电磁线圈控制模块包括第一电磁线圈控制集合和第一电磁线圈电源,第一电磁线圈控制集合和第一电磁线圈电源连接,第一电磁线圈控制集合控制第一电磁线圈电源的电流,第一电磁线圈电源与第一电磁线圈连接;/n所述热丝电极模块包括热丝电极、热丝电极模块电源和两个金属电极,所述两个金属电极中的一个金属电极一端连接...

【技术特征摘要】
1.一种气体弧光放电装置,其特征在于,包括金属筒模块、第一电磁线圈模块、热丝电极模块、真空壁和绝缘体;
所述金属筒模块包括辅助阳极、金属筒、金属筒模块电源,金属筒模块电源阳极连接至辅助阳极,金属筒模块电源阴极连接至金属筒侧壁的底端;
所述第一电磁线圈模块包括第一电磁线圈和第一电磁线圈控制模块,所述第一电磁线圈控制模块包括第一电磁线圈控制集合和第一电磁线圈电源,第一电磁线圈控制集合和第一电磁线圈电源连接,第一电磁线圈控制集合控制第一电磁线圈电源的电流,第一电磁线圈电源与第一电磁线圈连接;
所述热丝电极模块包括热丝电极、热丝电极模块电源和两个金属电极,所述两个金属电极中的一个金属电极一端连接在热丝电极模块电源的阳极上,另一个金属电极的一端连接在热丝电极模块电源的阴极上,所述热丝电极连接在所述两个金属电极的另一端;
所述真空壁包括真空壁侧壁和真空壁顶盖,所述绝缘体包括第一绝缘体、第二绝缘体和第三绝缘体;所述真空壁侧壁的顶端和底部分别设置第二绝缘体和第三绝缘体,真空壁顶盖和真空壁侧壁之间通过第二绝缘体绝缘;
所述两个金属电极通过第一绝缘体悬浮在真空壁顶盖上;真空壁顶盖中心设置进气孔;
所述金属筒悬浮固定在真空壁顶盖上;
真空壁侧壁围绕在金属筒外围;所述第一电磁线圈围绕在真空壁侧壁外围;
真空壁侧壁和真空壁顶盖围成真空室,真空室下部为开放式。


2.根据权利要求1所述的一种气体弧光放电装置,其特征在于,所述金属筒材质选自金属钼、钨钼合金和钛合金。


3.根据权利要求1所述的一种气体弧光放电装置,其特征在于,所述金属筒材质为金属钼。


4.根据权利要求1所述的一种气体弧光放电装置,其特征在于,所述热丝电极选自钨钼合金、纯金属钼和钨丝。


5.根据权利要求1所述的一种气体弧光放电装置,其特征在于,所述热丝电极为钨丝。


6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘兴龙蔺增
申请(专利权)人:泰安东大新材表面技术有限公司东北大学
类型:新型
国别省市:山东;37

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