专利名称：涂覆渗镀金属装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于金属表面处理领域，在气体放电区中，先实现渗层，后实现镀层的装置。
已有的涂复装置有真实蒸发、阴极溅射装置，在金属基体表面形成的金属薄膜，由于无渗层而结合力不牢。
中国专利CN91206663.6“热基体渗涂金属的装置”提出了一种渗镀金属的方法。由于工件接阴极，工件的尖角处容易产生尖端放电，影响了金属基体的表面质量。
本实用新型的目的是为了克服以上缺点，提供一种结构简单、效率高的涂复渗镀装置。
本实用新型采用了一个可抽除空气的真空室，真空室并能充入惰性气体(如氩气)。真空室内有阳极、桶形阴极结构及支撑桶阴极的绝缘体。桶形阴极结构包括上盖板、桶阴极、渗镀料、工件、支撑物、热电偶及基座。真空室外有氩气瓶、针阀、真空计、温度计、转换开关、真空泵及直流电源。
图1是本实用新型的结构示意图。
在
图1中1－氩气瓶2－针阀3－真空室4－阳极5－上盖板6－桶阴极7－渗镀料8－工件9－支撑物10－基座11－绝缘体12－真空计13－温度计14－转换开关15－真空泵16－热电偶17－直流电源下面结合
图1进一步说明本装置的结构特点及工作过程。
如
图1所示，阳极(4)接直流电源(17)的正极。直流电源(17)负极接转换开关(14)及基座(10)，工件(8)通过转换开关(14)可以与桶阴极(6)同电位。工件(8)的电位也可以悬浮。桶阴极(6)的横截面可以是园形、方形、长方形及其它封闭形状。阳极(4)、上盖板(5)、基座(10)的形状与桶阴极(6)横截面形状相同。阳极(4)、上盖板(5)、桶阴极(6)、支撑物(9)、基座(10)可用不锈钢及碳钢材料制成。上盖板(5)中心开孔，开孔面积为桶阴极(6)横截面积的1／10－1／4。支撑基座(10)的绝缘体(11)用陶瓷材料。工件(8)放置于桶阴极(6)的中央部位，渗镀料(7)放置于桶阴极(6)的内壁四周，制成多组空心阴极形状。由空心阴极放电取得渗镀料金属离子，在电场力及热扩散作用下渗镀到工件表面。
工作时，分两阶段进行，在第一阶段，首先由真空泵(15)将真空室(3)内的气体压强抽至0.1－0.001Pa，气压由真空计(12)指示。然后将氩气瓶(1)出口端的针阀(2)缓缓打开，将氩气送入真空室(3)。氩气压强控制在30－1.5Pa，氩气压强由真空计(12)进行测量。转换开关(14)首先打在A点，这时桶阴极(6)及工件(8)同电位。直流电源(16)的直流输出电压调节在250－850伏，桶阴极(6)内的多组空心阴极便产生空心阴极放电，使桶阴极(6)内产生800－1200℃的温度。温度由温度计(13)进行测量。由于多组空心阴极是由渗镀材料制成，其放电产生出的渗镀料金属离子，在电场力及热扩散的作用下渗镀到工件(8)表层中。渗镀料(7)取有价值的金属元素W、Mo、Cr、Ni等。
第一阶段工作结束后，在第二阶段，首先将直流电源(17)的输出电压调至零。然后将转换开关(14)打在B点，这时工件(8)的电位为悬浮。再重新开启直流电源(17)，直流输出电压的调节范围与第一阶段相同。氩气压强和桶阴极(6)内温度的调节范围也与第一阶段相同。由于在第二阶段，工件不接直流电源(17)的负极，氩离子轰击工件(8)的机会减少，由空心阴极放电产生的渗镀材料的金属离子将直接沉积在工件(8)的金属表面上，由于工件(8)的尖角处也无尖端放电产生，使沉积的膜层均匀。
本实用新型与现有技术相比有以下优点1.已有的热基体渗涂金属形成的金属表面只有渗层，而没有明显的镀层。本装置形成的金属表面，不但有渗层，而且还有明显的镀层。
2.已有的热基体渗涂金属装置，其工件接阴极，工件的尖角处渗层不均匀。本装置由于工件在第二阶段不接阴极，工件的尖角处的渗镀层减少了针孔，提高了金属表面的抗蚀性能。
权利要求1.一种涂复渗镀金属装置，它包括可以抽真空的真空室(3)，真空室(3)并能充入惰性气体(如氩气)，在真空室(3)内有阳极(4)、桶阴极(6)，桶阴极(6)上端有上盖板(5)，桶阴极(6)内有渗镀料(7)和工件(8)，真空室(3)外有直流电源(17)、氩气瓶(1)、针阀(2)、真空计(12)、温度计(13)、转换开关(14)及真空泵(15)等，其特征在于a.所述的阳极(4)接直流电源(17)的正极，直流电源(17)的负极接转换开关(14)的A点及基座(10)，b.所述的工件(8)通过转换开关(14)可以与阴极同电位，工件(8)的电位也可以悬浮。
2.根据权利要求1所述的涂复渗镀金属装置，其特征在于真空室(3)内的气体压强为0.01－0.001Pa。
3.根据权利要求1所述的涂复渗镀金属装置，其特征在于真空室(3)内充入的氩气压强为30－1.5Pa。
专利摘要本实用新型是一种金属工件表面涂覆渗镀金属装置，属于金属表面处理领域。其特征在于工件通过转换开关可以与桶阴极相接，也可以悬浮。本实用新型可使W、Mo、Cr、Ni等金属渗镀到金属工件表面。使金属工件具有抗高温、抗氧化、抗恶劣环境下腐蚀、抗摩擦等性能。从而改变了金属表面的物理、化学性能。
文档编号C23C14/24GK2184701SQ9324140
公开日1994年12月7日 申请日期1993年10月11日 优先权日1993年10月11日
发明者王焕明 申请人:王焕明