[发明专利]一种磁控等离子体微孔涂层装置

说明书

一种磁控等离子体微孔涂层装置，包括真空室、进气筛、出气筛、样品台、工件、磁控环和加热丝；其中出气筛与进气筛相对设置；样品台位于进气筛与出气筛之间；磁控环与工件位于样品台上；工件具有狭长的中孔结构，并放置在磁控环内部；加热丝与工件的中孔对应位置设置为环状线圈结构；通过环状线圈结构的加热丝、磁控环的磁力吸引作用以及样品台的气流通道等多种技术手段实现对气流的合理控制，从而顺利地将等离子体导入狭长的内孔中，实现对微小孔径、较大孔深的工件内孔表面涂层加工。

技术领域

本发明涉及化学气相沉积(CVD)金刚石涂层技术，特别是涉及一种磁控等离子体微孔涂层技术。

背景技术

近年来，化学气相沉积(CVD)法用在小孔径工件上的涂层受到广泛关注。目前常用的技术主要是热丝法，将加热丝穿入工件内孔，通过被分解等离子体的自由运动到达工件表面，在适合的温度条件下形成金刚石涂层。但是这一技术需要将加热的电阻丝穿过工件内孔，因此无法适用于微小孔径或者狭长内孔的工件，目前这种穿丝的方式只能做到1.2mm以上的孔径涂层，无法实现更小孔径及狭长内孔的工件涂层。

专利文献CN203411607U公开了一种微小孔径金刚石涂层拉丝模装置，其采用的是一种非穿丝工艺，具体而言，是在工件上下两侧设置加热丝，对加热丝施加电压，从而在加热丝与工件之间形成偏压电场，区域性地加强了等离子体的浓度并形成了一定的偏移，然而该方法仅依靠加热丝的电场作用，对等离子体的作用力较小，仅能用于加工一些孔深比较小的工件，对于较大孔深的内孔，仍然无法达到满意的涂层效果。

因此，目前还未有一种能够适用于微小孔径、较大孔深的工件内孔表面涂层技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：能够大批量实现微小孔径、较大孔深的工件的内孔表面涂层技术。

本发明采用以下技术方案来实现：

一种磁控等离子体微孔涂层装置，包括真空室，其特征在于：进气筛、出气筛、样品台、工件、磁控环和加热丝位于真空室内；其中

出气筛与进气筛相对设置；

样品台位于进气筛与出气筛之间；

磁控环与工件位于样品台上；

工件具有狭长的中孔结构，并放置在磁控环内部；

加热丝与工件的中孔对应位置设置为环状线圈结构。

本发明的技术效果是：通过环状线圈结构的加热丝、磁控环的磁力吸引作用以及样品台的气流通道等多种技术手段实现对气流的合理控制，从而能够顺利地将等离子体导入狭长的内孔中，实现对微小孔径、较大孔深的工件内孔表面涂层加工。并且加工的工件涂层具有质量稳定、速度快、均匀性好的优点。

附图说明

图1是磁控等离子体微孔涂层装置结构示意图。

图2是磁控环与工件的剖面放大示意图。

图3是磁控环与工件的俯视放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图介绍本技术方案的内容。

如图1所示，一种磁控等离子体微孔涂层装置，包括：

真空室1，用于提供工件涂层沉积的工作环境；真空室的上部设置有进气筛2，进气筛是一个多孔盘，包含多个气孔，气体从气孔中吹出；同时在其下部设置有出气筛7，是一个多孔盘，包含多个气孔，与进气筛2正对，气体从气孔中抽出，从而使得真空室内形成气流通路；当然，进气筛2与出气筛7的位置也可以对调，即进气筛2位于下部，出气筛7位于上部。