专利名称：一种制备涂层或薄膜的超声水热电沉积装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种超声水热电沉积装置，特别涉及一种制备涂层或薄膜的超声水热电沉积装置。
现有技术目前制备涂层或薄膜的装置只有电沉积装置、水热电沉积装置和微波水热装置。普通电沉积装置制备的薄膜或涂层与基体结合力很差，一般小于1Mpa，且有很多复合氧化物薄膜或涂层不能制备，如BaTiO3、Y2SiO5薄膜或涂层等。而现有的水热电沉积装置一般只能在较低的压力下和温度下进行(一般不超过250℃和3Mpa的压力)刘芳，黄伯云等，电沉积-水热合成法制备的生物陶瓷涂层与基体界面结合强度的研究，稀有金属材料与工程，2004，33(1)83-86，也只能合成一些活化能较低的材料(如羟基磷灰石)。微波水热装置一般只能用于合成一些粒度细小的无机材料，不能用来制备薄膜或涂层材料。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种结构简单，成本低且能够一次直接获得致密而结合力好的制备涂层或薄膜的超声水热电沉积装置。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是包括水热釜体以及设置在水热釜体内与电源相连接的电极，其特点是，水热釜体的外侧还设置与超声波发生器相连接的超声波发生槽，超声波发生槽通过出液管和回液管与恒温槽相连通。
本实用新型的另一特点是水热釜体的上端还设置有带有压力表的水热釜盖，电极通过绝缘套安装在水热釜盖上；水热釜体内表面还设置有水热釜特夫龙内衬；恒温槽内设置有与继电器相连接的感温元件和加热元件，且在恒温槽的下端还设置有与出液管相连接的液下泵。
由于本实用新型使阴、阳极均置于反应的水热釜体内，从而将电沉积与水热沉积融为一体，通过恒温槽对水热釜体进行温度控制，水热技术的超临界条件直接合成致密的涂层或薄膜，利用电沉积控制沉积的厚度，避免了后期热处理，简化了制备工艺，节约了成本，并将水热釜体置于超声波发生槽内，使水热釜体的内电解液处于超声波场中，从而将超声波技术、电沉积和水热技术融合一起，提高了涂层或薄膜与基体的结合力，涂层或薄膜与基体的结合力一般大于10Mpa，远远大于超声电沉积的2-5MPa和水热电沉积的1-3MPa。
附图为本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
参见附图，本实用新型包括内设有电解液20的水热釜体9和带有压力表7的水热釜盖8，水热釜体9内表面还设置有水热釜特夫龙内衬10，电极4通过绝缘套6安装在水热釜盖8上并与电源5相连接，水热釜体9的外侧还设置与超声波发生器1相连接的超声波发生槽2，超声波发生槽2内设置有恒温液体19，超声波发生槽2通过出液管12和回液管18与恒温槽15相连通，且在恒温槽15内设置有与继电器11相连接的感温元件13和加热元件17以及用于观察恒温槽15内恒温液体19温度的温度计14，恒温槽15的下端还设置有与出液管12相连接的液下泵16。
本实用新型的工作过程如下1)打开继电器11控制加热元件17对恒温槽15内的恒温液体19加热，同时开启液下泵16，通过出液管12和回液管18使恒温液体19在恒温槽15和超声波发生槽2间循环，待温度计14的示数显示恒温液体19达到所需温度并且稳定后，进行保温；2)打开水热釜盖8，将电解液20置入水热釜体9中，用试样夹3将试样21夹好后连接在电极4上；3)将水热釜体9置于超声波发生槽2中，并随之启动超声波发生器1，调节超声波发生器1的超声功率及频率至预定数值；4)待压力表7显示水热釜体9的压力达到预定数值并示数稳定后，开启电源5，开始进行电沉积；5)沉积至预定时间后，首先关闭电源5，再关闭超声波发生器1，使超声系统停止运行，最后关闭继电器11和液下泵16，使循环恒温系统停止运行；6)待水热釜体9冷却至室温后，打开水热釜盖8，取出试样21，即可以得到制备了薄膜或涂层的基体试样。
本实用新型通过超声波提高了涂层或薄膜与试样21即基体的结合力，利用水热技术的超临界条件直接合成致密的涂层或薄膜，利用电沉积控制沉积的厚度，避免了后期热处理，简化了制备工艺，节约了成本，最终制备出高质量的涂层或薄膜材料。
权利要求1.一种制备涂层或薄膜的超声水热电沉积装置，包括水热釜体[9]以及设置在水热釜体[9]内与电源[5]相连接的电极[4]，其特征在于水热釜体[9]的外侧还设置与超声波发生器[1]相连接的超声波发生槽[2]，超声波发生槽[2]通过出液管[12]和回液管[18]与恒温槽[15]相连通。
2.根据权利要求1所述的制备涂层或薄膜的超声水热电沉积装置，其特征在于所说的水热釜体[9]的上端还设置有带有压力表[7]的水热釜盖[8]，电极[4]通过绝缘套[6]安装在水热釜盖[8]上。
3.根据权利要求1所述的制备涂层或薄膜的超声水热电沉积装置，其特征在于所说的水热釜体[9]内表面还设置有水热釜特夫龙内衬[10]。
4.根据权利要求1所述的制备涂层或薄膜的超声水热电沉积装置，其特征在于所说的恒温槽[15]内设置有与继电器[11]相连接的感温元件[13]和加热元件[17]，且在恒温槽[15]的下端还设置有与出液管[12]相连接的液下泵[16]。
专利摘要一种制备涂层或薄膜的超声水热电沉积装置，包括水热釜体以及设置在水热釜体内与电源相连接的电极，水热釜体的外侧还设置与超声波发生器相连接的超声波发生槽，超声波发生槽通过出液管和回液管与恒温槽相连通。本实用新型使阴、阳极均置于反应的水热釜体内，从而将电沉积与水热沉积融为一体，通过恒温槽对水热釜体进行温度控制，水热技术的超临界条件直接合成致密的涂层或薄膜，利用电沉积控制沉积的厚度，避免了后期热处理，简化了制备工艺，节约了成本，并将水热釜体置于超声波发生槽内，使水热釜体的内电解液处于超声波场中，从而将超声波技术、电沉积和水热技术融合一起，提高了涂层或薄膜与基体的结合力。
文档编号C25D9/04GK2832835SQ20052007945
公开日2006年11月1日 申请日期2005年9月29日 优先权日2005年9月29日
发明者黄剑锋, 李贺军, 曹丽云, 邓飞, 吴建鹏, 王秀峰, 贺海燕, 马小波, 张国运, 杨长安 申请人:陕西科技大学