[发明专利]高温真空蒸发离化镀膜装置及其操作方法

权利要求书

1.高温真空蒸发离化镀膜装置，包括高温真空密闭的炉体(1)，设于炉体(1)内部的蒸发源(2)，电子射出端伸入炉体(1)内部的电子枪(3)，其特征在于：所述电子枪(3)发射出的电子束射入蒸发源内使得镀层金属蒸发；所述电子枪(3)包括金属套管(31)与可自持放电的中空钽管(32)；所述中空钽管(32)一端与金属套管(31)端部导通连接，另一端用于射出电子束；所述中空钽管(32)与金属套管(31)之间还设置有导通连接两者的固定锁母(37)；所述金属套管(31)进气口处插设有用于通入工作气体的气体通管(33)；所述蒸发源(2)与电子枪(3)分别与电源的正极、负极电性连接。

2.根据权利要求1所述的高温真空蒸发离化镀膜装置，其特征在于：所述金属套管(31)还设置有用于对气体通管(33)进行冷却的冷却回路(34)；所述蒸发源(2)底部设置有水冷回路。

3.根据权利要求1所述的高温真空蒸发离化镀膜装置，其特征在于：所述金属套管(31)的管身套设有用于与炉体(1)绝缘的绝缘套管(35)，金属套管(31)的端部设有与金属套管(31)不相接触的保护套(36)；所述保护套(36)与金属套管(31)间设有连接两者用于防止两者短接的陶瓷绝缘子(38)。

4.根据权利要求3所述的高温真空蒸发离化镀膜装置，其特征在于：所述保护套(36)为一端密封的筒状，套设在金属套管(31)位于炉体(1)内部一端，保护套(36)于开口处与绝缘套管(35)封接。

5.根据权利要求3所述的高温真空蒸发离化镀膜装置，其特征在于：所述金属套管(31)为铜制材料；所述气体通管(33)为铜制材料；所述工作气体为氩气，或是氩气与氧气、氮气、乙炔三者中的至少一种组成的混合气体；所述蒸发源(2)为装载有至少一种镀层金属的坩埚(21)；所述绝缘套管(35)为玻璃管；所述保护套(36)为铜制材料；所述固定锁母(37)为钼金属材料。

6.根据权利要求5所述的高温真空蒸发离化镀膜装置，其特征在于：所述坩埚(21)设置有至少一个用于放置镀层金属的凹槽；自持放电后的所述中空钽管(32)射出电子束的一端指向任意一个凹槽；所述坩埚(21)底部设有一端延伸出炉体(1)外的转轴(22)；所述转轴(22)或是坩埚(21)与电源的正极连接。

7.根据权利要求6所述的高温真空蒸发离化镀膜装置，其特征在于：所述凹槽内放置的镀层金属为Ti、TiAl、TiAlSi、CrAl、CrALSi、Cr、Zr中的至少一种。

8.如权利要求1～7任一项所述的高温真空蒸发离化镀膜装置的操作方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)、控制炉体(1)内真空度为3x10^-1～9x10^-1Pa，控制温度为300～450℃；由气体通管(33)向密闭炉体(1)内通入氩气，待炉体(1)内部的气压达到设定值时；打开电源，电源产生2700～3300V的脉冲电压，高压作用下钽管内部的氩气被电离成氩离子和电子；

2)、氩离子随气流进入钽管内，作用于钽管内壁，钽管自持放电，发出的电子束打入坩埚(21)内的镀层金属，坩埚(21)内温度升高至镀层金属吸热后蒸发，对炉体(1)内的待镀件(4)进行镀层；

3)钽管放电稳定后，控制电压/电流均为恒定值。

9.根据权利要求8所述的操作方法，其特征在于：步骤3)中稳定后的所述电压为50V～60V，电流80A～250A；步骤2)中所述坩埚(21)内温度高于1700℃。