电弧离子镀膜装置制造方法及图纸

技术编号:26254864 阅读:29 留言:0更新日期:2020-11-06 17:43
本发明专利技术涉及电弧离子镀技术领域,特别涉及一种电弧离子镀膜装置。本发明专利技术的电弧离子镀膜装置,包括:基体支架,用于支撑基体;电弧源,包括阴极靶,阴极靶用于释放等离子体,以为基体镀膜;和辅助阳极,设置于阴极靶与基体支架之间,辅助阳极内设有允许阴极靶所释放等离子体通过的通道,且辅助阳极与阴极靶之间形成电场,辅助阳极和阴极靶分别与电源的正极和负极电连接。基于此,可减少大颗粒在膜层上的沉积,从而有效改善膜层质量。

【技术实现步骤摘要】
电弧离子镀膜装置
本专利技术涉及电弧离子镀
,特别涉及一种电弧离子镀膜装置。
技术介绍
作为物理气相沉积技术之一,电弧离子镀技术是一种先进的真空镀膜技术,其基于电弧放电原理,在电弧源的阴极靶表面局部起弧,使阴极靶微区熔化并离化,释放等离子体,所释放的等离子体在偏压作用下轰击基体表面并生长成膜。由于具有结构简单,阴极靶离化率高,绕射性能好,制备膜层致密度高,在镀制过程中电弧源可以任意放置等多方面的优点,电弧离子镀技术被广泛应用于装饰镀行业以及刀具薄膜等机械加工行业。但相关技术中的电弧离子镀技术,容易出现熔融大液滴污染问题,大颗粒的沉积造成膜层质量严重下降,导致这一技术在高质量,尤其是纳米级薄膜上的应用严重受限。
技术实现思路
本专利技术所要解决的一个技术问题是:改善膜层质量。为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种电弧离子镀膜装置,其包括:基体支架,用于支撑基体;电弧源,包括阴极靶,阴极靶用于释放等离子体,以为基体镀膜;和辅助阳极,设置于阴极靶与基体支架之间,辅助阳极内设有允许阴极靶所释放等离子体通过的通道,且辅助阳极与阴极靶之间形成电场,辅助阳极和阴极靶分别与电源的正极和负极电连接。在一些实施例中,辅助阳极包括本体部,本体部围设于通道四周,且本体部具有非连续的表面。在一些实施例中,本体部包括至少两根杆件,至少两根杆件沿着通道的周向间隔布置。在一些实施例中,至少两根杆件沿着通道的周向均匀布置。在一些实施例中,辅助阳极还包括支撑部,支撑部支撑本体部。在一些实施例中,支撑部包括第一支撑环和第二支撑环,第一支撑环和第二支撑环沿着由基体支架至阴极靶的方向依次布置,本体部连接于第一支撑环和第二支撑环之间。在一些实施例中,辅助阳极通过第一支撑环与电源的正极电连接;和/或,辅助阳极通过第一支撑环与电弧离子镀膜装置的真空腔体连接。在一些实施例中,第一支撑环的环径大于第二支撑环的环径。在一些实施例中,辅助阳极与阴极靶的朝向基体支架的表面之间的距离为50mm。在一些实施例中,辅助阳极与阴极靶同轴布置。在一些实施例中,电弧离子镀膜装置还包括基体偏压装置,基体偏压装置与基体支架电连接,用于为基体施加偏压。在一些实施例中,基体偏压装置包括基体脉冲偏压装置,基体脉冲偏压装置用于为基体施加脉冲偏压。通过在电弧离子镀膜装置中增设加载正电位的辅助阳极,利用辅助阳极与阴极靶之间的电场,使大颗粒带负电,并沉积在辅助阳极上,可以有效过滤大颗粒,减少大颗粒在膜层上的沉积,从而有效改善膜层质量。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例进行详细描述,本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一些实施例中电弧离子镀膜装置的结构简图。图2为图1中辅助阳极的立体示意图。图中:100、电弧离子镀装置;1、真空腔体;11、真空室;2、基体支架;21、基体;22、涂层;3、电弧源;31、阴极靶;32、引弧极;33、阴极靶支架;4、辅助阳极;41、本体部;42、支撑部;43、通道;411、杆件;421、第一支撑环;422、第二支撑环;423、连接孔;51、电源;52、导线;53、绝缘件;6、基体偏压装置;61、基体脉冲偏压装置;611、偏压电源;7、等离子体;71、大颗粒。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在本专利技术的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。在本专利技术的描述中,需要理解的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。此外,下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。图1-图2示例性地示出了本专利技术电弧离子镀膜装置的结构。参照图1,电弧离子镀膜装置100包括真空腔体1、基体支架2和电弧源3等。真空腔体1内设有真空室11,为电弧离子镀过程提供真空环境。一些实施例中,电弧离子镀膜装置100还包括抽真空装置(图中未示出),与真空室11连通,用于对真空室11抽真空,使得真空室11内形成真空环境。基体支架2与真空腔体1连接,用于支撑基体21。基体21为待镀膜的工件。参照图1,一些实施例中,基体支架2的第一端插入真空室11中,同时,基体支架2的与第一端相对的第二端位于真空室11外部。基体21设置在基体支架2的第一端,这样,基体21位于真空室11中。基体支架2的第二端与基体偏压装置6电连接。基体偏压装置6包括偏压电源611,偏压电源611的负极和正极分别与基体支架2的第二端及真空腔体1电连接,用于对基体2施加偏压。并且,基体支架2的第一端与真空腔体1之间设有绝缘件53,绝缘件53实现基体支架2第一端与真空腔体1之间的绝缘。电弧源3与真空腔体1连接,用于基于电弧放电原理,为基体21镀膜。参照图1,一些实施例中,电弧源3包括阴极靶31和引弧极32。阴极靶31位于真空室11中,用作等离子体源,用于释放等离子体7,以为基体21镀膜。引弧极32与阴极靶31可分离地结合,用于控制阴极靶31是否释放等离子体7。其中,阴极靶31和引弧极32分别与电源51的负极和正极电连接。在引弧极32与阴极靶31接触时,阴极靶31和引弧极32之间的电路导通,瞬时间产生很大的电流,引发阴极靶31表面微区域电弧发射,形成电弧斑,使阴极靶31相应区域瞬时蒸发并离子化,激发出包括电子、离子和中性原子的等离子体7。所激发出的等离子体7在基体偏压装置6的作用下轰击基体21的表面,在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电弧离子镀膜装置(100),其特征在于,包括:/n基体支架(2),用于支撑基体(21);/n电弧源(3),包括阴极靶(31),所述阴极靶(31)用于释放等离子体(7),以为所述基体(21)镀膜;和/n辅助阳极(4),设置于所述阴极靶(31)与所述基体支架(2)之间,所述辅助阳极(4)内设有允许所述阴极靶(31)所释放等离子体(7)通过的通道(43),且所述辅助阳极(4)与所述阴极靶(31)之间形成电场,所述辅助阳极(4)和所述阴极靶(31)分别与电源(51)的正极和负极电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电弧离子镀膜装置(100),其特征在于,包括:
基体支架(2),用于支撑基体(21);
电弧源(3),包括阴极靶(31),所述阴极靶(31)用于释放等离子体(7),以为所述基体(21)镀膜;和
辅助阳极(4),设置于所述阴极靶(31)与所述基体支架(2)之间,所述辅助阳极(4)内设有允许所述阴极靶(31)所释放等离子体(7)通过的通道(43),且所述辅助阳极(4)与所述阴极靶(31)之间形成电场,所述辅助阳极(4)和所述阴极靶(31)分别与电源(51)的正极和负极电连接。


2.根据权利要求1所述的电弧离子镀膜装置(100),其特征在于,所述辅助阳极(4)包括本体部(41),所述本体部(41)围设于所述通道(43)四周,且所述本体部(41)具有非连续的表面。


3.根据权利要求2所述的电弧离子镀膜装置(100),其特征在于,所述本体部(41)包括至少两根杆件(411),所述至少两根杆件(411)沿着所述通道(43)的周向间隔布置。


4.根据权利要求3所述的电弧离子镀膜装置(100),其特征在于,所述至少两根杆件(411)沿着所述通道(43)的周向均匀布置。


5.根据权利要求2所述的电弧离子镀膜装置(100),其特征在于,所述辅助阳极(4)还包括支撑部(42),所述支撑部(42)支撑所述本体部(41)。


6.根据权利要求5所述的电弧离子镀膜装置(100),其特征在于,所述支撑部(42)包括第一支撑环(421)和第二支撑环(422),所...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘威冯森蹤雪梅
申请(专利权)人:江苏徐工工程机械研究院有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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