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    靶管内真空镀膜技术和镀膜设备课题

    发布时间:2018-06-23  阅读:946次
      管内镀膜设备及镀膜技术,属于特殊薄膜制备技术领域。采用磁控滅射镀膜技术,以被镀管的管壁为真空腔的侧壁,两端进行真空密封,并设置排气口和充气管道。放电阴极为圆柱状,与被镀管同轴设置,其内部水冷,但不在其中设置磁体,阴极外表面设置圆柱靶材,与阴极紧配合,或者阴极外表面直接作为靶材。磁体设置在被镀管的外部,即处于大气中。本发明所涉及的设备简单,成本低,适合各类内径大于50mm的管内镀膜,可大规模推广应用。

       1.管内镀膜设备及镀膜技术,其特征在于:采用磁控溅射镀膜技术,以被镀管的管壁为真空腔的侧壁,两端进行真空密封,并设置排气口和充气管道;放电阴极为圆柱状,与被镀管同轴设置,其内部水冷,但不在其中设置磁体,阴极外表面设置圆柱靶材,与阴极紧配合,或者阴极外表面直接作为靶材;磁体设置在被镀管的外部,即处于大气中。

       2.根据权利要求1所述的管内镀膜设备及镀膜技术,其特征在于:所述的磁体为空心圆柱结构,与被镀管同轴设置,产生轴向磁场,镀膜过程中磁体沿轴向移动。

       3.根据权利要求1所述的管内镀膜设备及镀膜技术,其特征在于:所述的磁体为长跑道形结构,磁体长度与被镀管长度相当,除两端外,产生基本与轴向垂直的磁场,镀膜过程中,磁体整体绕被镀管旋转,旋转轴与被镀管中心轴线相同。

       4.根据权利要求1、2和3所述的管内镀膜设备及镀膜技术,其特征在于:如果被镀管为没有磁性的金属管,则被镀管为阳极。

       5.如果被镀管为绝缘管,则被镀管内与轴向平行设置细杆状或细管状金属阳极1根或多根。

       6.根据权利要求4所述的管内镀膜设备及镀膜技术,其特征在于:所述的细管状金属阳极可同时作为充气管道,不再另外设置充气管道;在细管状阳极侧壁上开进气孔。

       7.根据权利要求1、2所述的管内镀膜设备及镀膜技术,其特征在于:采用直流磁控溅射、射频磁控溅射或脉冲磁控溅射在被镀管内壁上沉积薄膜,改变空心圆柱形磁体的半径,调整阴极表面附近磁场强度;沉积过程中,磁体沿轴线移动,放电区域也跟着移动,薄膜被均匀镀制在被镀管的内表面上。

       8.根据权利要求1、3所述的管内镀膜设备及镀膜技术,其特征在于:采用直流磁控溅射、射频磁控溅射或脉冲磁控溅射在被镀管内壁上沉积薄膜,调整磁体与被镀管外表面的间距,使得横向磁场最强处位于阴极表面附近;沉积过程中,磁体绕被镀管匀速旋转,放电区域也跟着旋转,薄膜被均匀镀制在被镀管的内表面上。

       [1]本发明属于特殊薄膜制备技术领域,特别涉及一种管内镀膜设备和镀膜技术。

       背景技术

       [2]管内镀膜,尤其是小径长管内的镀膜一直是工业和科技界需要解决而未能完全解决的问题。在金属管防腐蚀、金属或玻璃管防气体渗漏等领域,急需高效可靠的镀膜技术。例如发电用的高温太阳能集热管中,其不锈钢内管需要防氢气渗漏层,而将防渗漏层镀制在其内表面的效果远好于镀制在其外表面的效果。同样是高温集热管,其玻璃外管需要阳光增透层用以提高阳光利用率,而且需要将透明增透层制备在其内表面,采用溶胶凝胶方法制备增透膜不仅成本高,而且膜层不牢固。针对所述的问题,本发明提出一种管内磁控溅射镀膜设备和镀膜技术。

       发明内容

       [3]本发明的技术方案为:

       管内镀膜设备及镀膜技术,其特征在于:采用磁控溅射镀膜技术,以被镀管的管壁为真空腔的侧壁,两端进行真空密封,并设置排气口和充气管道;放电阴极为圆柱状,与被镀管同轴设置,其内部水冷,但不在其中设置磁体,阴极外表面设置圆柱靶材,与阴极紧配合,或者阴极外表面直接作为靶材;磁体设置在被镀管的外部,即处于大气中。

       [4]所述的磁体有两种结构,第1种采用空心圆柱结构,与被镀管同轴设置,产生轴向磁场,镀膜过程中磁体沿轴向移动。

       [5]第2种磁体结构为长跑道形结构,磁体长度与被镀管长度相当,除两端外,产生基本与轴向垂直的磁场,镀膜过程中,磁体整体绕被镀管旋转,旋转轴与被镀管中心轴线相同。

       [6]如果被镀管为没有磁性的金属管,则被镀管为阳极。如果被镀管为绝缘管,则被镀管内与轴向平行设置细杆状或细管状金属阳极1根或多根。

       [7]所述的细管状金属阳极可同时作为充气管道,不再另外设置充气管道;在细管状阳极侧壁上开进气孔。

       [8]采用直流磁控溅射、射频磁控溅射或脉冲磁控溅射在被镀管内壁上沉积薄膜。对于第1种磁体结构,改变空心圆柱形磁体的半径,调整阴极表面附近磁场强度,沉积过程中,磁体沿轴线移动,放电区域也跟着移动,薄膜被均匀镀制在被镀管的内表面上。

       [9]对于第2中磁体结构,调整磁体与被镀管外表面的间距,使得横向磁场最强处位于阴极表面附近;沉积过程中,磁体绕被镀管匀速旋转,放电区域也跟着旋转,薄膜被均匀镀制在被镀管的内表面上。


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