一种制备涂层、薄膜或复合材料的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型适用于材料【技术领域】，提供了一种利用感应电沉积制备涂层、薄膜或复合材料的装置，包括U型导磁体、缠绕于所述导磁体两臂的感应线圈、由所述感应线圈接入的感应电源、置于所述导磁体中部的沉积槽、盛装于所述沉积槽的待沉积溶液以及设于所述待沉积溶液中央的基体（待加工产品）。本实用新型通过U型导磁体将高频电磁场导出，于所述导磁体两臂间形成电磁场，进而可在电磁辅助电沉积中用沉积槽替代沉积管，消除了沉积管管径对产品尺寸的限制，如此即可制备大尺寸的产品。同时，移除了原沉积管所需的密封盖，这样将加大待沉积溶液流速可控范围，所制涂层、薄膜或复合材料与基体结合紧密、均匀。
【专利说明】一种制备涂层、薄膜或复合材料的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于一种制备涂层、薄膜或复合材料的装置，尤其涉及一种利用感应电沉积制备涂层、薄膜或复合材料的装置。
【背景技术】
[0002]文献号为CN102277563A的专利申请公开了一种制备涂层、薄膜或复合材料的装置，但是该装置存在以下缺陷:1)受限于感应线圈管径的大小，导致沉积空间不够大，难以制备大尺寸的产品；2)由于沉积受限于感应线圈，在实际应用时，趋肤效应易导致涂层极不均匀；3)该专利涉及到回流装置，其在密封槽中溶液回流的流速较难控制。该技术存在机械结构复杂，成本高的缺点。
实用新型内容
[0003]本实用新型实施例的目的在于提供一种感应电沉积制备涂层、薄膜或复合材料的装置，其可制备大尺寸产品，且所制涂层、薄膜或复合材料与基体结合紧密、均匀。
[0004]本实用新型实施例是这样实现的，一种制备涂层、薄膜或复合材料的装置，其为感应电沉积装置，包括U型导磁体、缠绕于所述导磁体两臂的感应线圈、由所述感应线圈接入的感应电源、置于所述导磁体中部的沉积槽、盛装于所述沉积槽的待沉积溶液以及设于所述待沉积溶液中央的基体，其中所述基体作为直流电源一个电极，所述直流电源另一个电极置于待沉积溶液中。
[0005]本实用新型实施例通过U型导磁体将高频电磁场导出，于所述导磁体两臂间形成电磁场，进而可在电磁辅助电沉积中用沉积槽替代沉积管，消除了沉积管管径对产品尺寸的限制，如此即可制备大尺寸的产品。同时，移除了原沉积管所需的密封盖，这样将加大待沉积溶液流速可控范围，所制涂层、薄膜或复合材料与基体结合紧密、均匀。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型实施例提供的制备涂层、薄膜或复合材料的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0007]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0008]本实用新型实施例通过U型导磁体将高频电磁场导出，于所述导磁体两臂间形成电磁场，进而可在电磁辅助电沉积中用沉积槽替代沉积管，消除了沉积管管径对产品尺寸的限制，如此即可制备大尺寸的产品。同时，移除了原沉积管所需的密封盖，这样将加大待沉积溶液流速可控范围，所制涂层、薄膜或复合材料与基体结合紧密、均匀。[0009]以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细描述。
[0010]如图1所示，本实用新型实施例提供的制备涂层、薄膜或复合材料的装置为感应电沉积装置，包括U型导磁体6、缠绕于所述导磁体6两臂的感应线圈11、由所述感应线圈11接入的感应电源5、置于所述导磁体6中部的沉积槽1、盛装于所述沉积槽I的待沉积溶液以及设于所述待沉积溶液中央的基体2(待加工产品)，其中所述基体2作为直流电源一个电极，所述直流电源另一个电极22置于待沉积溶液中，所述基体2、电极22、导线20、21及直流电源8形成一个闭合回路。此处通过U型导磁体6将高频电磁场导出，于所述导磁体6两臂间形成电磁场，进而可在电磁辅助电沉积中用沉积槽I替代沉积管，消除了沉积管管径对产品尺寸的限制，如此即可制备大尺寸的产品。同时，移除了原沉积管所需的密封盖，这样将加大待沉积溶液流速可控范围，所制涂层、薄膜或复合材料与基体结合紧密、均匀。
[0011]通常，所述沉积槽I经由第一输出管14和第一回流管13与溶液槽3相连通；所述第一回流管13的输入端靠近沉积槽I的底部安装，输出端置于所述溶液槽3内；所述第一输出管14的输出端置于所述沉积槽I内，其输出的溶液由高压循环泵12泵入。其中，所述第一输出管14输出的溶液由与冷水机4相通的冷却管7冷却，所述冷水机4经第二输出管15和第二回流管16与冷却管7相连通，所述冷却管7套设于第一输出管14。由此可知，所述溶液槽3、高压循环泵12、第一输出管14、冷却管7、沉积槽I和第一回流管13组成了待沉积溶液循环机构，溶液流速可控范围更大，沉积涂层更加均匀；所述冷却管7通过第二输出管15、第二回流管16与冷水机4相连组成了待沉积溶液冷却机构，冷却效果佳。
[0012]本实用新型实施例中所述感应电源5系频率为10?400KHZ的高频感应电源，所述高频感应电源由冷水机4冷却，并通过第三输出管9和第三回流管10与所述冷水机4相连通，由此组成了电磁场发生装置，产生的电磁场较为稳定。
[0013]作为优选，所述直流电源8为稳压恒流直流电源。所述导磁体6为软磁铁氧体，具体为锰铁氧体(Mn0.Fe2O3)、锌铁氧体(Zn0.Fe2O3)、镍锌铁氧体(N1-Zn.Fe2O4)、锰镁锌铁氧体(Mn-Mg-Zn.Fe2O4)等单组分或多组分铁氧体中的一种。
[0014]当完成上述所有零件的连接后，开始制备本实用新型的感应电沉积制备涂层、薄膜或复合材料，具体步骤如下:
[0015]I)开启冷水机4，对感应电源5、感应线圈11、导磁体6和冷却管7进行冷却；
[0016]2)根据所需制备的涂层或薄膜的组成及相关参数将配制的待沉积溶液放入溶液槽3中；
[0017]3)开启高压循环泵12，使待沉积溶液在溶液槽3、高压循环泵12、第一输出管14、冷却管7、沉积槽I和第一回流管13之间循环流动；
[0018]4)开启感应电源5，设定所需制备涂层或薄膜的振荡电流功率；
[0019]5)开启直流电源8，设定所需制备涂层或薄膜的电流大小和沉积时间，进行涂层或薄膜沉积。
[0020]6)待达到所需沉积时间后，首先关闭直流电源8，使沉积过程停止；后关闭感应电源5，取出表面沉积有涂层或薄膜的基体2 (即产品)，对产品进行去离子水清洗、干燥，得到制备了涂层或薄膜的基体产品。
[0021]至此，整个利用感应电沉积制备涂层、薄膜或复合材料的制备过程完成。其中，产品2也可为复合材料，则待沉积溶液中粘附能力强的溶液颗粒进入复合材料中分子之间的间隙，形成复合材料。
[0022]综上，本实用新型由于改进了沉积装置，因此结构更为简单，成本低，所制得的产品尺寸范围更大，表面更为均匀，结合力更高。
[0023]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种制备涂层、薄膜或复合材料的装置，其特征在于，所述装置为感应电沉积装置，包括U型导磁体、缠绕于所述导磁体两臂的感应线圈、由所述感应线圈接入的感应电源、置于所述导磁体中部的沉积槽、盛装于所述沉积槽的待沉积溶液以及设于所述待沉积溶液中央的基体，其中所述基体作为直流电源一个电极，所述直流电源另一个电极置于待沉积溶液中。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述沉积槽经由第一输出管和第一回流管与溶液槽相连通；所述第一回流管的输入端靠近沉积槽的底部安装，输出端置于所述溶液槽内；所述第一输出管的输出端置于所述沉积槽内，其输送的溶液由循环泵泵入。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一输出管输送的溶液由与冷水机相通的冷却管冷却，所述冷水机经第二输出管和第二回流管与冷却管相连通，其中所述冷却管套设于第一输出管。
4.如权利要求1?3中任一项所述的装置，其特征在于，所述感应电源系频率为10?400KHz的高频感应电源，所述高频感应电源由冷水机冷却，并通过第三输出管和第三回流管与所述冷水机相连通。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述直流电源为稳压恒流直流电源。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述导磁体为软磁铁氧体。
【文档编号】C25D5/00GK203683699SQ201320892524
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】熊信柏, 易超, 曾燮榕, 梁平, 邹继兆, 柯善明, 马俊 申请人:深圳大学