[发明专利]等离子体非金属陶瓷合金技术

摘要

本发明公开了一种等离子体非金属陶瓷合金技术，用于对小、轻、薄零部件进行表面改性，其特征在于：在真空容器内加工零部件温度控制在200摄氏度以下，使用氮气、硅烷、硼烷对零部件加工面进行离子渗透。本发明降低生产环境温度，可以对小、轻、薄零部件进行表面改性，不导致零部件外形发生形变，对小、轻、薄零部件进行提高表面硬度、提升耐磨性、降低摩擦副之间的磨损、提高零部件的使用寿命。

主权项

1.一种等离子体非金属陶瓷合金技术，用于对小、轻、薄零部件进行表面改性，其特征在于：包括以下步骤：(1)装夹1.1、将加工零部件放置在真空容器内装夹并固定；1.2、检查炉门密封圈是否正常，用丙酮擦拭炉门密封圈与观察窗，关闭并锁紧炉门；(2)操作流程阶段一、工作准备：抽真空，炉体加热，高频预热2.1、开控制柜电源，开冷却水泵；2.2、确认气阀顺时针开、逆时针关，开旋片泵，真空度在1000Pa以内，开启罗茨泵；2.3、真空降到100Pa‑150Pa 开启加热电源，电流5±1A；2.4、真空到50‑100Pa 将加热电流升到10±1A；2.5、真空稳定到20‑25Pa后将加热电流升到15±1A；2.6、加热温度升到110±5 ℃时，准备进入生产状态；2.7、加热温度升到120±5 ℃时，开高频柜电源，确认冷却系统没问题，开启灯丝电源；阶段二、渗陶工作中：进反应气体，开高频2.8、灯丝预热10‑15分钟后，温度在120℃以上，真空稳定在10Pa以下，则可进反应气体；2.9、三种气瓶供气管分压开到0.2MPa，进氮气，真空稳定到40‑ 45Pa时，高压开关打开，阳机电压逐渐开到1.5 ‑2KV直到起辉光为止，溅射20分钟以上；2.10、进硅烷，真空在原有基础上增加10‑15Pa，并保持压力稳定，高频阳极电压慢慢升到2‑2.5KV；2.11、进硼烷，真空在原有基础上增加20‑25Pa，高频阳极电压慢慢升到3KV；2.12、一旦加热真空室内温度上升至150℃ 时，必须将加热电流降到6 ‑8A；2.13、保持温度、真空，高频2.5‑3小时，期间真空维持不超过50Pa，如有小幅度降低用氮气补充；阶段三、逆向操作：降温，关闭反应气体，关高频2.14、加工时间到后，先关硅烷总阀；2.15、硅烷分压到0.1MPa时关硼烷总阀，硼烷针阀适当打开，把真空维持在45‑50Pa；2.16、硼烷分压到0.1MPa时关氮气总阀，关硼烷针阀，加热电流关到5±1A；2.17、氮气分压为0.1MPa时，关硼烷和氮气针阀；2.18、真空到40±2Pa时，将高频阳极电压降到2.8KV；2.19、真空到30±2Pa时，将高频阳极电压降到2.5KV，保持辉光；2.20、真空到15±5Pa时，高频阳极电压关掉，高压开关关闭后，关电子管灯丝后，氮气针阀关闭，加热关掉，冷却系统不能关；阶段四、冷却保温阶段：高频冷却，真空泵冷却，炉体保温2.21、继续开旋片泵10分钟后，先把气阀都关闭，然后关掉旋片泵；2.22、10 ‑15分钟左右后，关掉高频柜和控制柜总电源，冷却水水泵关掉；2.23保温3 ‑3.5小时后出炉；(3)出炉3.1、打开炉门、退出工装台，取下零配件，要求轻拿或吊轻放，无划伤磕碰；3.2、把取下的零配件码放整齐，待清洗。