本实用新型专利技术公开了一种高频电源活性屏离子渗氮装置，包括反应室、主电源和偏压电源，主电源的阴极与活性屏相连，偏压电源设置有偏压电极，偏压电极的阴极与样品台相连，主电源与偏压电源均设置为高频脉冲电源，绝缘装置在样品台和阴极之间，起到隔绝两个回路的作用，活性屏离子渗氮时，主电源的阴极连接在活性屏上而非样品本身，因此可以避免传统离子渗氮过程中的空心阴极效应和边缘效应等不利因素。高频电源在渗氮过程中在通电和断电之间转换状态。当有电弧产生时，电源断电进而达到迅速灭弧的效果。效果。效果。
【技术实现步骤摘要】
一种高频电源活性屏离子渗氮装置
[0001]本技术涉及渗氮领域，特别涉及一种高频电源活性屏离子渗氮装置。
技术介绍
[0002]离子渗氮作为一个快速、高效的金属表面强化手段，被广泛应用于各类金属工件的表面改性工艺中。在离子渗氮时，工件位于含氮气氛中，气体分子在阴、阳极电场的作用下发生解离，从而生成活性渗氮微粒；当活性渗氮微粒在电场及重力场的作用下到达样品表面后，活性渗氮微粒释放活性氮原子并向样品内部进行扩散，进而对样品进行渗氮。
[0003]传统离子渗氮时会不可避免地发生打弧、边缘效应和空心阴极效应等不利现象。一方面，打弧会导致样品表面在离子渗氮时发生弧光放电现象，进而导致样品表面发生过热，产生局部内应力。另一方面，边缘效应会导致样品边缘处无法很好地被渗氮层覆盖，一定程度上影响着渗氮样品的表面性能。同时，如果工件表面存在细小孔洞，则在孔洞处易发生辉光重叠甚至弧光放电，导致样品局部温度过高，影响渗氮层的性能。因此，抑制离子渗氮过程中的打弧现象，解决离子渗氮过程中的边缘效应和空心阴极效应，对改善渗氮层的性能具有重大意义。
技术实现思路
[0004]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种能够抑制打弧现象、改善渗氮效果的高频电源活性屏离子渗氮装置。
[0005]根据本技术的第一方面实施例的一种高频电源活性屏离子渗氮装置，包括
[0006]反应室，所述反应室包括支撑台和设置在支撑台上的炉体，所述支撑台上设置有活性屏、样品台、绝缘装置、进出气装置以及测温装置，所述进出气装置包括进气端和出气端，所述进气端和所述出气端设置在所述支撑台上，所述测温装置设置在所述样品台下方，所述绝缘装置设置在所述活性屏和所述样品台之间；
[0007]主电源，所述主电源的阴极与所述活性屏相连；
[0008]偏压电源，所述偏压电源设置有偏压电极，所述偏压电极设置在所述支撑台上，所述偏压电极的阴极与所述样品台相连；
[0009]其中，所述主电源与所述偏压电源均设置为高频脉冲电源。
[0010]根据本技术第一方面实施例的一种高频电源活性屏离子渗氮装置，至少具有如下有益效果：本技术的一种高频电源活性屏离子渗氮装置，包括反应室、主电源和偏压电源，主电源的阴极与活性屏相连，偏压电源设置有偏压电极，偏压电极的阴极与样品台相连，绝缘装置设置在活性屏和样品台之间，起到隔绝两个回路的作用，活性屏离子渗氮时，主电源的阴极连接在活性屏上而非样品本身，因此可以避免传统离子渗氮过程中的空心阴极效应和边缘效应等不利因素；主电源与偏压电源均设置为高频脉冲电源，高频脉冲电源在渗氮过程中不断在通电和断电之间切换状态，当有电弧产生时，高频脉冲电源断电进而达到迅速灭弧的效果，从而有效抑制打弧现象，改善渗氮效果。
[0011]根据本技术的一些实施例，所述主电源的峰值电压为1100V，所述主电源的频率为11kHz，所述主电源的额定电流为4A；所述偏压电源的峰值电压为400V，所述偏压电源的频率为11kHz，所述偏压电源的额定电流为2A。
[0012]根据本技术的一些实施例，所述进气端连接有氨气瓶，所述出气端连接有真空泵。
[0013]根据本技术的一些实施例，所述偏压电极包括电极棒、对所述电极棒进行固定的固定部件和对所述电极棒进行隔绝的绝缘部件，所述电极棒套设在所述绝缘部件内，所述电极棒与所述样品台电连接。
[0014]根据本技术的一些实施例，所述电极棒设置为不锈钢材质。
[0015]根据本技术的一些实施例，所述固定部件包括固定板和固定螺母，所述固定板可拆卸安装在所述支撑台上，所述电极棒的顶端设置有螺纹连接部，所述螺纹连接部与所述固定螺母螺纹连接。
[0016]根据本技术的一些实施例，所述绝缘部件包括绝缘板、第一绝缘筒体和第二绝缘筒体，所述绝缘板设置在所述第一绝缘筒体的顶部，所述绝缘板和所述第一绝缘筒体设置有供所述电极棒通过的通孔，所述第一绝缘筒体套设在第二绝缘筒体外。
[0017]根据本技术的一些实施例，所述活性屏的形状设置为圆筒状，所述活性屏的筒身设置有若干圆孔，所述圆孔均布在所述活性屏上。
[0018]根据本技术的一些实施例，所述样品台与所述活性屏之间设置有安装间隙，以减少辉光重叠。
[0019]根据本技术的一些实施例，所述样品台包括圆盘状的承载部和用于固定所述偏压电极的金属棒，所述金属棒设置在所述承载部上。
[0020]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0021]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0022]图1是本技术一实施例的一种高频电源活性屏离子渗氮装置的结构示意图；
[0023]图2是图1所示出的偏压电极的分解示意图；
[0024]图3是图1所示出的样品台的结构示意图；
[0025]图4是图1所示出的活性屏的分解结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面详细描述本技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0027]在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右、内、外等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特
定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0028]在本技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0029]本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、装配、配合等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
[0030]下面参照图1至图4描述本技术实施例的一种高频电源活性屏离子渗氮装置。
[0031]本技术实施例的一种高频电源活性屏离子渗氮装置，如图1至图4所示，根据本技术的第一方面实施例的一种高频电源活性屏离子渗氮装置，包括反应室、主电源300和偏压电源200，反应室包括支撑台110和设置在支撑台110上的炉体100，炉体100罩设在支撑台110上，使反应室内形成密闭空间，便于对反应室内的气压进行调控。支撑台110上设置有活性屏310、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高频电源活性屏离子渗氮装置，其特征在于，包括：反应室，所述反应室包括支撑台和设置在支撑台上的炉体，所述支撑台上设置有活性屏、样品台、绝缘装置、进出气装置以及测温装置，所述进出气装置包括进气端和出气端，所述进气端和所述出气端设置在所述支撑台上，所述测温装置设置在所述样品台下方，所述绝缘装置设置在所述活性屏和所述样品台之间；主电源，所述主电源的阴极与所述活性屏相连；偏压电源，所述偏压电源设置有偏压电极，所述偏压电极设置在所述支撑台上，所述偏压电极的阴极与所述样品台相连；其中，所述主电源与所述偏压电源均设置为高频脉冲电源。2.根据权利要求1所述的一种高频电源活性屏离子渗氮装置，其特征在于，所述主电源的峰值电压为1100V，所述主电源的频率为11kHz，所述主电源的额定电流为4A；所述偏压电源的峰值电压为400V，所述偏压电源的频率为11kHz，所述偏压电源的额定电流为2A。3.根据权利要求1所述的一种高频电源活性屏离子渗氮装置，其特征在于，所述进气端连接有氨气瓶，所述出气端连接有真空泵。4.根据权利要求1所述的一种高频电源活性屏离子渗氮装置，其特征在于，所述偏压电极包括电极棒、对所述电极棒进行固定的固定部件和对所述电极棒进行隔绝的绝缘部件，所述电极棒套...
【专利技术属性】
技术研发人员：高岩，文凯，张乘玮，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：
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