[发明专利]基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统

说明书

本发明提供一种基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，该镀膜系统用于实现异形件与带材卷绕的镀膜，包括前处理系统与复合镀膜系统，其中，所述前处理系统用于对被镀基材进行表面清洁、活化与保护，在被镀基材表面形成保护层；所述复合镀膜系统用于将经过所述前处理系统处理后的被镀基材经过离子镀膜、蒸发镀膜或溅射镀膜中的一种或多种完成表面镀层处理；所述蒸发镀膜选用气体放电型大功率电子枪进行蒸发镀膜。本发明的基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统通过不同真空镀膜方式结合的技术以提高产品镀膜质量、生产效率以及对环境实现零污染的益处。

技术领域

本发明属于真空镀膜技术领域，具体涉及一种基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统。

背景技术

材料表面耐腐蚀技术是制造业不可缺少的组成部分。一百多年来，人类一直是用电镀、热镀等技术至今进行基材表面镀膜。

电镀和热镀方法具有严重的环境污染问题，彻底解决有很大难度，需大幅度加大生产成本，并且没有彻底解决问题的方法。此外，热镀还面临未来资源枯竭的前景。同时，对金属采用电镀与热镀短时间内解决腐蚀性问题，但是长时间使用金属表面仍旧出现腐蚀问题，这对现有的耐腐蚀技术造成很大的挑战，亟待解决。

现有的真空镀膜方式包括蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀膜三种，在镀膜制备过程中通常选用其中一种真空镀膜方式进行基材表面镀膜，但是存在以下区别：蒸发镀膜与其他真空镀膜方法相比，具有较高的沉积速率，可镀制单质和不易热分解的化合物膜；溅射镀膜与蒸发镀膜不同，不受膜材熔点的限制，可溅射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等难熔物质。如果单独选用一种真空镀膜方式制备出来的产品有所欠缺，功效不完善。

此外，目前工业生产用电子枪包括热阴极电子枪和气体放电型大功率电子枪。

百千瓦级的电子枪，通过在真空或低气压环境下的高效率、高密度的加热、熔化、焊接、蒸发和沉积过程，在航空航天、原子能、新能源和现代制造工业等领域有重要应用，例如可用于：所有高熔点材料金属、陶瓷、合金材料的熔化、提纯和制备；各种单一和复杂的金属、合金、陶瓷的单层和多层膜的沉积；各种沉积靶材及靶的制备；年产千万吨级的钢带表面镀膜；高性能电触点材料的生产；深层焊接；微粉和微孔材料的制备；同位素分离等。

热阴极电子枪要正常工作需要以下几项条件：一、高真空；二、需要灯丝电源、副高压电源和主高压电源；三、需要操作员工有较高的经验技术。以上三个基本的前提条件决定了电子枪系统需要配置：高真空抽系统；灯丝变压器、副高压变压器等电源系统等装置设备；以及较有经验的操作员工。因此，热阴极电子枪结构复杂，制造精度要求较高，配制辅助设备较多，对操作人员的技能、经验要求高，相应的制造和使用成本较高。

在前述的众多领域，气体放电型大功率电子枪都能起关键作用。例如，我国钢产量已经连续好几年保持世界第一了，目前的钢产量约是世界总产量的一半。比如，2014年，全国粗钢产量8.2亿吨，钢材(含重复材)产量11.3亿吨。我国带材年产量约6000万吨，通常，带材需要进行表面镀膜才能投入使用，相应地，我国镀层钢带年产量约6000万吨。钢带镀膜是一个巨大的市场，但是，当前只依靠热浸镀锌和电镀锡等方法生产，因而，如能在带材镀膜领域有效地应用气体放电型大功率电子枪，则效益是巨大的。

因此，对于现有镀膜方式有待于做进一步的改进。

发明内容

本发明之目的提供了一种基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，其通过不同真空镀膜方式结合的技术以提高产品镀膜质量、生产效率以及对环境实现零污染。

本发明提供一种基于气体放电型大功率电子枪的复合型基材连续镀膜系统，该镀膜系统用于实现异形件与带材卷绕的镀膜，包括前处理系统与复合镀膜系统，其中，

所述前处理系统用于对被镀基材进行表面清洁、活化与保护，在被镀基材表面形成保护层；