专利名称：金属表面改性装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于金属表面处理领域，是金属工件在等离子区环境下实现既渗又涂的装置，以实现金属材料表面的改性。
已有的金属表面改性技术有真空镀膜和真空溅射等方法。使用以上方法形成的涂层，因没有渗层而结合力不牢。
中国发明专利CN85106757“强光离子渗金属装置及方法”；美国专利US4520268“常固相材料渗入基体表面的工艺”等，提出了渗金属方法，上述渗金属方法。由于工件接主电源的阴极，只能形成渗层，而不能形成明显的渗涂层。
本实用新型为了克服以上缺点，提供一种新型结构，实现既渗又涂的金属表面改性装置。
本实用新型是在真空室中进行的。真空室内被抽除空气之后充入惰性气体(如氩气)。真空室外壁有水套冷却。真空室上端有渗涂筒，筒内有渗涂料。真空室下端有渗筒，渗筒内四周有渗料。工件放于渗筒中央部位。在离子轰击下，渗筒内的渗料离子渗入到工件表面。与此同时，渗涂筒内也产生离子轰击，产生的渗涂料离子在电场力作用下落入工件表面，形成渗涂层。
图1是本实用新型的结构示意图。
在
图1中1－真空室2－渗涂筒3－渗涂料4－水套5－渗筒6－渗料7－工件8－基座9－氩气入口10－抽气口11－渗电源12－渗涂电源下面结合
图1进一步说明本实用新型的工作过程。
如
图1所示，真空室(1)的外壁有水套(4)进行冷却。渗筒(5)接于渗电源(11)的负极，渗电源(11)的正极与地相接，也可以接渗涂电源(12)的负极。渗筒(5)内四周有渗料(6)，渗料(6)用丝状或片状材料制成。工件(7)放在渗筒(5)中央部位的基座(8)上。渗涂筒(2)接于渗涂电源(12)的负极，渗涂电源(12)的正极接地。渗涂筒(2)内放置的渗涂料(3)用丝状及片状材料制成。渗涂料(3)和渗料(6)可以分别选用W、Mo、Cr、Ti、Ni等有价值的金属元素及其合金。渗涂筒(2)放在渗筒(5)上端，也可以放于渗筒(5)内，渗涂筒(2)、渗筒(5)及基座(8)可用渗涂料、渗料、不锈钢及碳钢等材料制成。
工作时，首先将真空室(1)内气体压强抽至0.01－0.001Pa，然后将氩气充入真空室(1)，氩气压强调节在0.1－20Pa。渗电源(11)输出的直流电压调节在200－800V，渗筒(5)产生等离子体放电，工件(7)温度升高，温度可由渗电源(11)输出的直流电压进行调节，温度调节在800－1200℃。由于等离子体放电，渗料(6)溅射出的金属离子，在电场力作用下渗入到工件(7)的表面，形成了渗层，然后将渗涂电源(12)的直流输出电压调节在200－850V，这便在渗涂筒(2)内产生了等离子体放电，由于放电溅射出渗涂料(3)的金属离子，渗涂料(3)的金属离子在电场力作用下落入工件(7)表面，形成了渗涂层。
渗涂筒(2)和渗筒(5)可以是园形、方形、长方形及其他合适的封闭形状。
本实用新型与现有技术相比有以下优点1.已有的真空蒸膜和真空溅射装置，因不能形成渗层，膜层与基体的结合力不牢。本装置实现的镀层与基体间有过镀层，其结合力牢。
2.已有的渗金属装置，只能形成渗层，而不能形成明显的渗涂层。而本装置不但能形成渗层，而且形成了明显的渗涂层，达到了金属表面改性的目的。
权利要求1.一种金属表面改性装置，它包括可以抽真空的真空室(1)，真空室(1)并能充入惰性气体(如氩气)，在真空室(1)外有渗电源(11)和渗涂电源(12)。在真空室(1)内设置有渗筒(5)和渗涂筒(2)；其特征在于a.所述的渗筒(5)接于渗电源(11)的负极。渗电源(11)的正极与地相接，也可以接渗涂电源(12)的负极，b.所述的渗筒(5)内四周有渗料(6)工件(7)放在渗筒(5)中央部位的基座(8)上，c.所述的渗涂筒(2)接于渗涂电源(12)的负极，渗涂电源(12)的正极接地。
2.根据权利要求1所述的金属表面改性装置，其特征在于渗料(6)和渗涂料(3)用丝状及片状材料制成。
3.根据权利要求1所述的金属表面改性装置，其特征在于渗涂料(3)和渗料(6)可以分别选用有价值的金属元素及其合金。
4.根据权利要求1所述的金属表面改性装置，其特征在于渗涂筒(2)放在渗筒(5)的上端，也可以放于渗筒(5)内。
5.根据权利要求1所述的金属表面改性装置，其特征在于渗涂筒(2)、渗筒(5)及基座(8)可用渗涂料、渗料、不锈钢及碳钢等材料制成。
6.根据权利要求1所述的金属表面改性装置，其特征在于渗涂筒(2)和渗筒(5)可以是园形、方形、长方形及其他合适的封闭形状。
专利摘要本实用新型是一种金属表面改性装置，属于金属表面处理范畴。其特征在于渗筒之外又放置了一个渗涂筒。渗筒内有渗料及工件，渗涂筒内有渗涂料。在两个筒里均产生了等离子体放电，从而产生出金属离子，使W、Mo、Cr、Ti、Ni等材料及其合金在金属基体表面形成渗涂层。
文档编号C23C10/00GK2146492SQ9320650
公开日1993年11月17日 申请日期1993年3月22日 优先权日1993年3月22日
发明者樊亚平 申请人:樊亚平