[实用新型]等离子渗镀金属装置

说明书

本实用新型属于在真空条件下的金属表面处理范畴，是在等离子放电区中，将一种金属元素渗镀到另一种金属基体中去的装置。

中国专利CN91206663.6“热基体渗涂金属的装置”提出了一种电源渗涂金属的装置，直流电源的正极与地（真空罩）同电位，在放电中，一部份能量消耗在了真空罩上；由于真空罩外有冷却水管，也造成能量消耗大。

本实用新型的目的是为了克服以上缺点，提供一种结构简单，能量损耗少的等离子渗镀金属装置。

本实用新型的装置由真空罩、温度计、直流电源、真空泵和真空计等组成。真空罩可以抽真空并能充入惰性气体（氩气）。真空罩外有保温层，真空罩内有隔板、阳极和桶阴极。桶阴极的上端有上盖板。桶阴极内有渗镀料、工件和支撑物。工件放于桶阴极中央部位。桶阴极内壁四周放置的渗镀料制成多组空心阴极形状，由空心阴极放电取得渗镀料金属离子在电场力及热扩散的作用下渗镀到金属基体表面。

图1是本实用新型的结构示意图。

在图1中：

1－真空罩        2－阳极        3－上盖板

4－桶阴极        5－渗镀料        6－工件

7－支撑物        8－冷却水管        9－氩气入口

10－温度计        11－直流电源        12－真空泵

13－真空计        14－隔热板        15－保温层

下面结合图1进一步说明本装置的结构及工作过程。

如图1所示，桶阴极（4）接直流电源（11）的负极，阳极（2）接直流电源（11）的正极。阳极（2）、上盖板（3）、桶阴极（4）及隔热板（14）用不锈钢或普通钢材料制成。上盖板（3）为中间开孔，开孔面积为横截面积的1／10－1／4。渗镀料（5）可用丝状或片状材料制成。桶阴极（4）的横截面可以是园形、方形、长方形及其他封闭形状。阳极（2）的形状与桶阴极（4）横截面    形状相同。保温层（15）可用高铝纤维材料。

工作时，首先由真空泵（12）将真空罩（1）内的气体压强抽至0.01－0.001Pa，气压由真空计（13）指示。然后将氩气由氩气入口（9）送入，氩气的压强为13Pa－0.1Pa，由真空计（13）进行测量。然后将直流电源（11）的输出调节在300－800伏，桶阴极（4）内便产生多组空心阴极放电，在桶阴极（4）内产生等离子区。调节直流电源（11）的输出电压，使桶阴极（4）内的温度为800－1200℃，温度由温度计（10）进行测量。由于放电，产生的渗镀料（5）的金属离子在电场力及热扩散作用下渗镀到金属基体表面，渗镀料（5）选取有价值的元素W、Mo、Cr、Ti、Ni等。

本实用新型与现有技术相比有以下优点：

1.已有的热基体渗涂金属的装置，其直流电源的正极接真空罩（接地），使一部份放电能量消耗在真空罩上。本装置采用了独立的阳极（2），使放电集中在阳极和桶阴极（4）之间，减少了能量的损耗。

2.已有的热基体渗金属装置，真空罩外壁有冷却水管。本装置真空罩（1）的外壁有保温层（15），使热量损失减少。