一种用于制备高温结构件保护镀层的装置，它涉及镀膜的装置。它是要解决现有的在石墨、碳制品等高温材料表面镀膜的方法复杂的技术问题。本装置包括预处理室、连接管、镀膜室；预处理室包括反应腔体与进气管连接；镀膜室包括镀膜腔体及主气管和支气管；连接管将预处理室与镀膜室的主气管连通。将Ti或Ta粉放置到预处理室内并与充入干氯气在高温下反应生成TiCl4或TaCl5；通过抽真空，将TiCl4或TaCl5送达镀膜室内，与充入的氢气反应并转化成Ti或Ta并构件表面，得到保护镀层。本装置可用于镀膜领域。本装置可用于镀膜领域。本装置可用于镀膜领域。
【技术实现步骤摘要】
一种用于制备高温结构件保护镀层的装置
[0001]本技术涉及镀膜的装置。
技术介绍
[0002]石墨、碳制品等高温材料，虽说在高温下还有很强的物理和化学性能，但是由于其在真空、高温条件下很容易汽化等分解现象，使石墨制品的结构性能等发生变化，使其难以满足在真空、高温等特定条件下的长寿命的应用要求。
[0003]申请号为CN201611271853.4的中国专利公开了一种石墨基材上的耐高温类金刚石涂层方法，该方法的步骤如下：超声波清洗步骤：对石墨基材表面进行超声波清洗；离子刻蚀步骤：将石墨基材放入镀膜腔体，将所述镀膜腔体抽真空至6.0
×
10
‑3Pa，对所述石墨基材表面进行离子刻蚀；底层镀膜步骤：将所述镀膜腔体抽真空至2.66
×
10
‑3，对所述石墨基材进行底层镀膜，底层镀膜得到的底层为SiC层，AlTi层、AlTiN层、Si层或SiN层中的一种；功能层镀膜步骤：在所述底层表面进行功能层镀膜，得到的功能层为含氢或不含氢的类金刚石层或者金属掺杂的类金刚石层；取料步骤：对所述镀膜腔体泄真空，取出样品。使得类金刚石薄膜镀于石墨基材上后，能在600～900℃的无氧环境下，对石墨基材起到保护作用。但是这种方法操作复杂。
技术实现思路
[0004]本技术是要解决现有的在石墨、碳制品等高温材料表面镀膜的方法复杂的技术问题，而提供一种用于制备高温结构件保护镀层的装置及方法。
[0005]本技术的用于制备保护高温结构件镀层的装置包括预处理室1、连接管2和镀膜室3；
[0006]其中预处理室1由第一石英壳体1
‑
1、第一感应线圈1
‑
2、下加热板1
‑
3、第一侧加热板1
‑
4、第一带孔陶瓷片1
‑
5、进气管1
‑
6组成；
[0007]第一感应线圈1
‑
2设置在第一石英壳体1
‑
1外；下加热板1
‑
3、第一侧加热板1
‑
4设置在下加热板1
‑
3上形成反应腔体；第一带孔陶瓷片1
‑
5设置在下加热板1
‑
3上，第一带孔陶瓷片1
‑
5与进气管1
‑
6连接；进气管1
‑
6的端头部位设置第一测温口1
‑6‑
1和第一进气口1
‑6‑
2；
[0008]镀膜室3由第二石英壳体3
‑
1、第二感应线圈3
‑
2、第二侧加热板3
‑
3、上加热板3
‑
4、第二带孔陶瓷片3
‑
5、主气管3
‑
6、支气管3
‑
7、出气管3
‑
8组成；
[0009]第二感应线圈3
‑
2设置在第二石英壳体3
‑
1外；
[0010]第二侧加热板3
‑
3的底部与第二带孔陶瓷片3
‑
5连接，第二侧加热板3
‑
3的上部与上加热板3
‑
4连接，形成镀膜腔体；第二带孔陶瓷片3
‑
5的下部与主气管3
‑
6连接；支气管3
‑
7连接在主气管3
‑
6上；在支气管3
‑
7的端部设置有第二进气口3
‑7‑
1；出气管3
‑
8与上加热板3
‑
4连接，出气管3
‑
8的端头部位设置第二测温口3
‑8‑
1和抽气口3
‑8‑
2；
[0011]连接管2将预处理室1与镀膜室3的主气管3
‑
6连通。
[0012]更进一步地，第一带孔陶瓷片1
‑
5的孔径为1000～2000目；
[0013]更进一步地，第二带孔陶瓷片3
‑
5的孔径为1000～2000目；
[0014]上述的装置的使用方法如下：
[0015]一、将Ti或Ta粉4放置到预处理室1的第一带孔陶瓷片1
‑
5上，将高温结构件5放置在镀膜室3的第二带孔陶瓷片3
‑
5上；
[0016]二、利用第一感应线圈1
‑
2、下加热板1
‑
3和第一侧加热板1
‑
4将预处理室1内的温度升高到500～1000℃；利用第二感应线圈3
‑
2、第二侧加热板3
‑
3、上加热板3
‑
4将镀膜室3内的温度升高到500～1000℃；
[0017]三、由第一进气口1
‑6‑
2充入干氯气，在预处理室1内的温度条件下，Ti或Ta粉与通入的干氯气在反应腔体内反应生成TiCl4或TaCl5；通过抽气口3
‑8‑
2抽真空，将设备内的气压抽至0.05～3Torr，预处理室1内生成的TiCl4或TaCl5通过主气管3
‑
6直接到达镀膜室3内，同时由第二进气口3
‑7‑
1充入氢气，在镀膜腔体内将TiCl4或TaCl5转化成Ti或Ta高温金属，沉积到高温结构件5表面，进行镀制，在高温结构件表面得到保护镀层。
[0018]其中步骤一所述的高温结构件的材质为石墨、碳或高熔点金属及合金制品等；
[0019]步骤一所述的Ti或Ta粉为50～1000目；
[0020]步骤三所述的干氯气是指水分含量为200～400ppm的氯气；
[0021]步骤三所述的干氯气的流量为10～200sccm；
[0022]步骤三所述的氢气的流量为50mL/min～1000mL/min；
[0023]步骤三所述的镀制时间为0.5～10h。
[0024]本技术的装置，通过感应加热设备，通过第一进气口1
‑6‑
2向预处理室充入干氯气，在预处理室内Ti或Ta等高熔点金属与氯气生成TiCl4、TaCl5等，再通过真空通道，TiCl4、TaCl5转移至镀层室后与充入镀层室的氢气加热反应分解为Ti、Ta，并沉积到高温结构件表面，完成镀膜，得到保护镀层。
[0025]本技术的装置及方法操作简单，可以在高温结构件如石墨等制品表面镀上一层难熔类金属Ta、Ti，保护结构件在相对更高的温度下不分解不汽化，使用结构的性能更加稳定，减少结构件使用时的损耗，增加的使用寿命。
附图说明
[0026]图1是本技术的用于制备保护高温结构件镀层的装置的结构示意图；图中，1为预处理室，1
‑
1为第一石英壳体，1
‑
2为第一感应线圈，1
‑
3为下加热板，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于制备保护高温结构件镀层的装置，其特征在于该装置包括预处理室(1)、连接管(2)和镀膜室(3)；其中预处理室(1)由第一石英壳体(1
‑
1)、第一感应线圈(1
‑
2)、下加热板(1
‑
3)、第一侧加热板(1
‑
4)、第一带孔陶瓷片(1
‑
5)、进气管(1
‑
6)组成；第一感应线圈(1
‑
2)设置在第一石英壳体(1
‑
1)外；下加热板(1
‑
3)、第一侧加热板(1
‑
4)设置在下加热板(1
‑
3)上形成反应腔体；第一带孔陶瓷片(1
‑
5)设置在下加热板(1
‑
3)上，第一带孔陶瓷片(1
‑
5)与进气管(1
‑
6)连接；进气管(1
‑
6)的端头部位设置第一测温口(1
‑6‑
1)和第一进气口(1
‑6‑
2)；镀膜室(3)由第二石英壳体(3
‑
1)、第二感应线圈(3
‑
2)、第二侧加热板(3
‑
3)、上加热板(3
‑
4)、第二带孔陶瓷片(3
‑
5)、主气管(3
‑
6)、支气管(3
...
【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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