[实用新型]一种超细粉体磁控溅射镀膜设备

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种在超细粉体(硅微粉、氧化铝粉末、金刚砂等)表面进 行磁控溅射镀膜的设备。该设备可以有效实现在不同粒径粉体表面获得均匀平整 镀膜效果的目的，所制得的镀膜粉体具有优异的外观效果，并兼具催化、导电、 导热等特性，在塑料、装饰漆、光催化等领域具有广泛的应用前景。

背景技术：

20世纪80年代以来，随着世界范围内新技术、高技术的突飞猛进，新型 材料层出不穷。例如，现在人们创造的超硬、超强、超导、超纯等材料，使科学 发展到了利用极端参数的阶段。要使材料达到极端状态，则往往要改变材料的原 有属性，而改变材料属性的方法之一就是使之粒度细化至微细或超微细状态后再 进行组合。因此，近年来，对超细粉体的研究越来越受到人们的重视。超细粉体 比较实用的优异特性主要是表面效应和体积效应，随着粉体粒径减小，面积与体 积的比例随之增大，因此与表面特性相联系的催化、吸附等效果会显著增强，磁 性、电性、光学性能及熔点等性质也随粒径减小而显著变化，出现一些大块材料 所不具有的新性质与新效应，使它在各行业中都将有着广泛的应用前景。但超细 粉体由于粒径小比表面积很大，很容易发生团聚现象，其使用效果有的还不如未 超细化的材料好，所以对超细粒子进行表面改性是一种有效的方法。目前为止微 颗粒表面改性方法主要可以概括为以下两大类：

第一类：利用高能射线(γ射线、X射线等)照射物质使其变成活性物种或是 利用等离子体中的高能粒子对颗粒表面进行“刻蚀”，使颗粒表面粗糙度增大，新 生表面积扩大，某些活性基团更多地暴露，从而增强颗粒的活性。

第二类：在颗粒的表面包覆或镀覆另一种物质，制备新的复合粒子，以达到 改性的目的。在复合粒子中，被包覆或镀覆的颗粒被称之为核颗粒，包覆层的厚 度一般远小于核颗粒的粒径，所以比较完整的包覆层一般被称作“薄膜”，在某些 领域也被称之为“涂层”。薄膜与颗粒的结合方式可以是依靠表面化学反应生成的 新化学键连接，也可以是物理连接。

包覆方案中磁控溅射镀膜是一种高效、环保、经济的镀膜方式，但目前磁 控溅射粉体镀膜往往缺乏连续生产的能力且膜层不够均匀，本发明旨在实现可持 续生产的镀膜超细粉体，生成的粉体具有种类多样、成膜均匀、性能优良等特点。

发明内容：

本实用新型涉及一种粉体磁控溅射镀膜设备，主要目的是连续稳定生产多种 镀膜超细粉体，镀膜类型囊括了金属单质(如Al、Ag、Cu等)、金属合金(如 铝镁合金，H62铜、白铜等)、金属化合物(如TiN、TiO₂等)。生成的镀膜粉体 具有广泛的应用前景。该设备包括以下几个模块：

1.投料口

为保证投料时各处粉体高度基本持平，共设有两个并排的投料口，粉体基材 原料从此加入，每次加好料后要做好投料口的密封工作。

2.储料仓

储料仓内设监控粉体原料高度的感应设备及烘干粉体的加热设备。储料仓下 部有一定坡度便于粉体流出。储料仓上部留适当开口保证其与真空腔体的连通。

3.转动下粉装置

转动下粉装置(3)位于储料仓(2)的下部，通过控制连接四片叶片的转动 轴之转动速度控制下粉量，转动轴通过动密封装置与位于真空腔体外的转动电机 相连。

4.振动盘

通过底部的旋振装置使粉体在振动盘(4)表面做离心运动。振动盘需要直 接暴露在磁控溅射源下不断地进行振动，且需要完成充当磁控溅射阳极的任务， 故采用耐高温、高强度、强导电的玻纤不锈钢混纺材料。振动盘(4)边缘固定 在振动系统壳体(6)上，安装位置为可调式，便于调节靶基距。中部留空便于 靶材支撑管(16)通过，同时振动盘中部预留一圈裙边防止振动盘上的粉体从中 部留空处下落(最底部的振动盘无需中空故无裙边)。

5.超声波换能振动装置

超声波换能装置(5)与振动盘(4)相连，可以把电能转换为机械能，作用 在于防止振动盘上的粉体过分团聚以及增强粉体振动。超声波装置可以根据粉体 的多少自动调节振动强度。

6.振动系统壳体