[实用新型]一种镀膜球盘

说明书

本实用新型公开了一种镀膜球盘。所述镀膜球盘包括一盘体，盘体内设有若干同心的流道；流道的宽度为金属球直径的1.2～1.5倍。本实用新型镀膜球盘的结构设计简单、精巧，辅以驱动程序控制，调试快捷，易于操作，可以实现球体高效批量镀膜；而且安装、拆卸方便，易于对镀膜样品盘清洗。由于本实用新型省去了一些复杂的构件，镀膜过程中不易产生放电，镀膜质量高，可以用于多种方法镀膜，如阴极弧、磁控溅射、等离子浸没注入、离子注入等技术方法对小球进行表面处理。

技术领域

本实用新型涉及一种镀膜球盘，属于镀膜技术领域。

背景技术

轴承是各类机械设备中非常重要的零部件，球形滚动体是轴承的关键部件，对球形滚动体进行表面耐磨处理，可以减少球体运行磨损，可长时间保持轴承的运转精度和性能，大幅提高轴承的使用寿命和可靠性，保证了各类机械装备的正常工作；同时也降低了轴承的更换成本。因此，目前对轴承用的球形滚动体进行表面镀膜耐磨处理的需求量非常大。

另外，目前的一类先进核能系统—加速器驱动洁净嬗变系统(ADS)对球形靶体的表面处理也提出了非常迫切的需求。其中高功率散裂靶是ADS中非常关键的部分。中科院近代物理研究所在目前国内外高功率散裂中子源、第四代反应堆以及ADS研究成果的基础上，原创性地提出了一种高功率颗粒流散裂靶设计，它是一种由大量的金属小球组成的流化固体靶，中子学性能好，与结构材料兼容性好，可在重力诱导下连续流动；成为非常有应用潜力的散裂靶靶型。但是，未来的高功率散裂靶对靶材料的耐磨性提出了非常高的要求。因此，对靶球表面进行镀膜处理，增加靶球的耐磨性，延长靶球的服役寿命，成为ADS亟待解决的重大科学工程问题之一。然而目前高功率散裂靶选用的靶球为Φ1mm的金属小球，用量大于100吨(超过10¹⁰粒球)；因此如何实现对Φ1mm的小球表面进行批量处理，且获得高质量、符合要求的膜层，这是一个巨大的挑战。

目前现有的球体表面镀膜技术均存在不足。如采用夹具法会在小球表面出现镀膜盲区，而且不适合批量处理，成本高(单颗球处理费用超过0.5元)；摩擦驱动法适合于直径大于Φ5mm的球，对于Φ1mm的球则滚动不均匀，最终导致镀膜不均匀。因此，急需发展一种低成本、可实现小球批量化、均匀镀膜的镀膜球盘。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可批量化金属球表面均匀镀膜的镀膜球盘，通过所述镀膜球盘能够实现金属球(靶球)的批量、均匀镀膜，并降低镀膜成本，解决了目前利用等离子体辅助气相沉积在Φ1mm靶球表面制备硬质耐磨涂层成本高、难以实现批量化、均匀镀膜的技术问题。

本实用新型所提供的镀膜球盘，包括一盘体，所述盘体内设有若干同心的流道，所述流道之间设有间距。

所述镀膜球盘中，所述流道为等间距布置，该间距可根据具体情况进行调整，不影响镀膜效果，如可为金属球的直径为0.5～1倍。

所述流道的宽度为金属球直径的1.2～1.5倍，以使所述金属球能够自由流动，对于所述流道的高度没有特殊要求，这与所述金属球的大小以及转动速度有关。

所述金属球的直径为0.5～15mm，即本实用新型镀膜球盘适用于对Φ0.5～15mm内的金属球进行批量镀膜；

所述金属球可为靶球。

本实用新型镀膜球盘对金属球表面进行镀膜时，可按照下述步骤进行：金属球经表面清洁后置于镀膜球盘中，在镀膜(如应用等离子体辅助气相沉积镀膜)过程中，采用惯性驱动的方法，将金属球约束在固定的流道内，使金属球有序滚动，经过一定的周期后，使金属球自由流动，更换流道，如此循环往复，根据不同的参数需求(如镀膜功率要求、膜层沉积速率要求、厚度要求等)可以调节小球的滚动速度，最终可实现靶球的批量、均匀镀膜，并降低镀膜成本。

具体地，表面清洁包括如下步骤：酸洗、碱洗、酒精洗和/或丙酮洗。

具体地，镀膜的方法可为下述任一种：