一种用于粉体颗粒表面镀膜的对靶磁控溅射装置，该装置包括真空室、两端开口的滚筒、两个带限位斜面的支撑辊、电机及调速装置、两个磁控溅射靶架和溅射电源；支撑辊与调速装置相连，滚筒直接放在支撑辊上，通过支撑辊带动滚筒旋转，滚筒的两端开口处设有靶材。在磁控溅射镀膜时，将研磨球与粉体同时放入滚筒中，调节电机的转速，使滚筒中的研磨球与粉体颗粒呈抛物线下落，在滚筒开口处入射来的溅射流沉积到下落的粉体上，经过一定的时间获得均匀性好的薄膜。这种设备及其工艺处理量大、运行成本低，适合工业生产。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种粉体颗粒表面镀膜工艺，具体涉及适用于动态磁控溅射镀膜的真空镀膜装置。
技术介绍
随着科学技术的进步和新材料产业的迅速发展，人们对粉体性能的要求也相应不断提高。通过物理、化学、机械等方法对粉体材料表面或界面进行处理，可以提高或者改变粉体材料的性能，满足新材料、新工艺和新技术发展的需要。其中，表面镀膜技术是应用最多的粉体表面处理技术。粉体颗粒表面镀膜的方法主要有化学镀、电镀、真空溅射镀、真空蒸镀、化学气相沉积和溶胶-凝胶法等。采用化学镀、电镀、溶胶-凝胶法等化学方法镀膜，所获粉体表面薄膜不均匀、致密性差、纯度低，表面膜层的材料体系受限制，由于要采用化学药剂也容易造成环境污染。采用真空溅射镀膜(以下简称“溅射镀”)、真空蒸发沉积镀膜(以下简称“蒸镀”)等物理方法不需要采用化学药剂，所获粉体表面薄膜纯度高且不存在环境污染，受到越来越多的应用。采用溅射镀和蒸镀等物理方法时，为了在粉体表面获得均匀性好的薄膜，需要让每个颗粒在薄膜生长时都有等同机会充分暴露其表面，并且尽可能使粉体颗粒表面各方向的靶材溅射出物质的沉积概率相等。专利CN 1718845 A、专利CN101798677 A和专利CN201665704 U公开了一种采用立轴式超声波振动样品台的粉体颗粒磁控溅射镀膜方法。该方法单次处理量小，仅能满足科研和实验室需要。专利CN 101082120A公开了一种粉体表面进行镀膜的工艺及设备。其通过使粉体在锥形漏斗中做螺旋运动，以达到粉体颗粒在溅射场中的均匀暴露。该设备镀膜的厚度相对比较固定，难已调整且只有一个靶材不能实现共溅射。专利CN101805893 A提供了磁控溅射用的卧轴滚筒式样品台，其包括超声波震动机构和筛网等，其镀膜均匀且镀膜厚度容易调整，但其结构比较复杂，且只能单方向溅射镀膜。
技术实现思路
针对现有技术的上述问题，本技术提供一种粉体颗粒表面镀膜的对靶磁控溅射装置，该装置可以在粉体颗粒表面会镀上一层均匀的薄膜，并可以同时溅射两种膜材料。为实现上述目的，本技术包括如下技术方案—种用于粉体颗粒表面镀膜的对靶磁控溅射装置，该装置包括真空室、两端开口的滚筒、两个带限位斜面的支撑辊、电机及调速装置、两个磁控溅射靶架和溅射电源；其中，该支撑辊与电机及调速装置相连，各支撑辊轴向水平、相互平行且位于相同水平高度；该滚筒轴向水平放置在支撑辊上，滚筒内装载粉体颗粒和/或与粉体相同材质的研磨球；该两个磁控溅射靶架分别置于该滚筒的两端开口外侧，靶架上放置靶材，靶材的轴心与滚筒轴向对齐；该真空室与真空抽气装置连接，真空室上设置观察窗和放气阀，该滚筒、支撑辊和靶架置于真空室中。如上所述的装置，其中，该滚筒的开口处边缘可向内侧倾斜形成斜面，倾斜角度e为120 160度，滚筒开口处的内径Cl1 = d2/3 3d2/4，其中，d2为滚筒内径。如上所述的装置，其中，该支撑辊的长度与滚筒长度相同，其限位斜面的倾斜角度与所述滚筒的开口处边缘斜面的倾斜角度e相同。如上所述的装置，其中，该支撑辊的外径d3= (d2+S)/2 3(d2+S)/2，6为滚筒的壁厚，支撑辊的限位斜面宽度h = b2/3 b2，b2为滚筒开口处的斜面宽度。如上所述的装置，其中，该滚筒的内壁上均匀地设有肋片，肋片的走向与滚筒轴向平行，肋片的数量为4 12个，肋片的高度h = d2/25 d2/5，肋片的宽度a = h/6 h。如上所述的装置，其中，该溅射靶架与滚筒开口处之间的距离为3cm 20cm。如上所述的装置，其中，该支撑辊的表面涂覆一层防滑涂层。如上所述的装置，其中，该研磨球的材质与粉体的材质相同，或者对粉体不会造成污染，研磨球的直径为3 20mm。如上所述的装置，其中，该粉体与研磨球的质量比为0. 2 3 1，粉体与研磨球的总体积不超过滚筒体积的45%。如上所述的装置，其中，该溅射靶架与滚筒开口处之间的距离为3cm 20cm。如上所述的装置，其中，该粉体颗粒的粒径可以是0. I 2000 iim。本技术的有益效果在于该装置采用两端开口的卧轴滚筒式样品台，与粉体相同材质的研磨球和粉体颗粒放于滚筒内，调节滚筒的旋转速度使研磨球与粉体颗粒被带到滚筒上方，在重力的作用下呈抛物线下落，通过两端相对靶材形成的等离子溅射束流会聚区就会在粉体表面沉积靶材物质，经过一定时间粉体表面会镀上一层均匀的薄膜。研磨球对粉体进行研磨，破坏粉体的团聚，且研磨球可以起到振动的作用，使粉体颗粒的表面充分的暴露出来，有利于在粉体颗粒表面沉积均匀性好的薄膜。通过在滚筒内壁焊接一定数量的肋片，来更好地带动研磨球与粉体的转动，提高镀膜的效率。本技术的装置和方法可以进行对靶共溅射，可以同时溅射两种膜材料，也可以两个靶同时溅射一种材料，当溅射一种材料时，可以提闻锻I旲的效率。综上所述，本技术的装置结构简单、操作工艺简便、运行成本低，处理粉体量大、效率高，制得粉体镀膜均匀、致密、纯度高，适合工业生产。附图说明图I是实施例I用于粉体颗粒表面镀膜的对靶磁控溅射装置结构示意图。图2是图I沿A-A截面图。图3是实施例2制备的镀铜膜玻璃粉体的光学显微镜照片。具体实施方式下面将结合附图和具体实施例子对本技术作进一步说明。实施例I用于粉体颗粒表面镀膜的对靶磁控溅射装置参见图I和图2所示，在本技术的一种优选实施方式中，该磁控溅射镀膜装置包括真空室I、两端开口的滚筒2、两个带限位斜面的支撑辊3、电机及调速装置4、两个磁控溅射靶架5和溅射电源6。其中，支撑辊3与电机及调速装置4相连，两支撑辊3轴向水平、相互平行且位于相同水平高度。支撑辊3轴向长度为20cm，支撑辊的外径d3为8cm，支撑辊限位斜面的倾斜角度9为145°，支撑辊的限位斜面宽度Id1为2cm。滚筒的壁厚S为0. 2cm,轴向长度为20cm,内径d2为12cm。滚筒的开口处边缘向内侧倾斜形成斜面，倾斜角度9为145°，滚筒开口处的内径屯为85_。滚筒2轴向水平放置在支撑辊3上，支撑辊的两端的限位斜面起固定滚筒的作用。通过电机及调速装置4带动支撑辊3旋转，通过支持辊3与滚筒2间的摩擦等相互作用带动滚筒2旋转。为了增大支撑辊3与滚筒2间的摩擦，防止打滑，支撑辊3的表面涂上一层防滑涂层。滚筒2内装载粉体颗粒和/或与粉体相同材质的研磨球。滚筒的内壁上均匀地设有肋片7，肋片7的走向与滚筒2轴向平行，肋片的数量为8个，高度h为8mm，宽度a为3mm。两个磁控溅射靶架5分别置于该滚筒2的两端开口外侧，磁控溅射靶架5与滚筒开口处之间的距离为3cm 20cm,磁控派射祀架5与派射电源6连接。祀架5上放置革巴材，革巴材的轴心与滚筒轴向对齐。真空室I与真空抽气装置8连接，真空室I上设置观察窗9和放气阀10，观察窗方便观察靶的起弧、粉体颗粒的运动情况，同时配置质量流量计、电器控制及冷却循环水系统。滚筒2、支撑辊3和两个靶架5置于真空室I中。实施例2采用实施例I所述装置对实心玻璃球粉体颗粒表面进行磁控溅射镀铜合金膜工艺步骤如下I.打开真空室，将150克粒度为50 ii m实心玻璃球粉体颗粒与150克玻璃研磨球放入滚筒中，滚筒置于支持滚上，玻璃研磨球的直径为4_ ;将所需两个铜靶分别安装在靶架上，并将靶的轴心与滚筒的轴心对齐；2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹瑞军，林晨光，林中坤，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：实用新型
国别省市：
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