等离子体加速栅极表面高碳溅射防护渗层及制备方法技术

技术编号:44336970 阅读:20 留言:0更新日期:2025-02-18 20:47
本发明专利技术公开了等离子体加速栅极表面高碳溅射防护渗层及制备方法,具体为:钼栅极的表面进行纳米化处理;对钼栅极材料进行清洁和光整预处理;对钼栅极材料进行渗碳介质的包覆和封装处理;选择特定温度进行反应扩散渗碳,即可在表面形成高碳溅射防护渗层。本发明专利技术的制备方法,在成品钼栅极状态下通过对其进行表面纳米化高频微变形加工实现其表面金属化清洁及扩散强化处理,再结合气氛保护固体富碳介质中其表层的高温扩散反应过程获得具有足够厚度、且与钼基体冶金结合的高碳化合物保护渗层,因此不但继承了钼栅极理想的加工维护特性,也可以满足栅极孔结构尺寸精度的要求并维持其优良的导电导热能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料表面改性,具体涉及等离子体加速栅极表面高碳溅射防护渗层的制备方法,还涉及该等离子体加速栅极表面高碳溅射防护渗层。


技术介绍

1、多孔加速栅极是半导体加工设备、宇航用离子推力器等应用领域通过操控低温等离子体实现高精度刻蚀或高比冲推进的核心组件,主要起到离子射流的加速和整流引出作用,常采用厚约若干mm的钼片加工出多孔网状结构并作为高压负极,借助高压电场电势差通过库仑加速作用吸引放电等离子体中ar+、xe+等阳离子飞向栅极,进而利用孔结构引导整流后以特定方向和束流强度射出高能离子射流。在服役过程中,栅极的孔结构连通区及孔壁均存在一定概率经受高能离子的反复轰击,轰击离子的能量水平又有相当比例处于可引发栅极材料快速溅射的范围,这不但会导致栅极材料反复经历温度变化热循环,还会形成持续的离子刻蚀作用,因此栅极在服役中主要是通过溅射刻蚀叠加热应力作用导致其结构腐蚀或局部疲劳破坏,而采用mo等难熔金属材料加工制备栅极,主要是其导电导热性、力学性能较为理想且易于加工和维护更换,但抗溅射性能的不足已成为进一步提高其服役可靠性及使用寿命的主要制约因素。...

【技术保护点】

1.等离子体加速栅极表面高碳溅射防护渗层的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:

2.如权利要求1所述的等离子体加速栅极表面高碳溅射防护渗层的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,具体为:

3.如权利要求1所述的等离子体加速栅极表面高碳溅射防护渗层的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,具体为:

4.如权利要求1所述的等离子体加速栅极表面高碳溅射防护渗层的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,具体为:

5.如权利要求4所述的等离子体加速栅极表面高碳溅射防护渗层的制备方法,其特征在于,超细微米级的炭黑粉的平均粒度为5μm,碳酸盐为无水碳酸钠、...

【技术特征摘要】

1.等离子体加速栅极表面高碳溅射防护渗层的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:

2.如权利要求1所述的等离子体加速栅极表面高碳溅射防护渗层的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,具体为:

3.如权利要求1所述的等离子体加速栅极表面高碳溅射防护渗层的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,具体为:

4.如权利要求1所述的等离子体加速栅极表面高碳溅射防护渗层的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,具体为:

5.如权利要求4所述的等离子体加速栅极表面高碳溅射防...

【专利技术属性】
技术研发人员:武涛马骏杨君刚刘泽冲周里王彤孟家驹张雨
申请(专利权)人:西安理工大学
类型:发明
国别省市:

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