本發(fā)明涉及氮化物鍍膜，具體涉及一種用于氮?dú)獾碾x子化裝置及鍍膜設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、氮化物由于具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和較高的機(jī)械強(qiáng)度，被廣泛用于金屬工具表面鍍膜的材料。氮化物薄膜通常使用濺射的方式制備，用于提高待鍍產(chǎn)品的耐磨和耐腐蝕性能。然而，利用濺射的方法制備氮化物薄膜存在設(shè)備復(fù)雜、成本較高的問題。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，利用真空蒸發(fā)設(shè)備來制作氮化物膜層，生產(chǎn)設(shè)備和工藝可以得到極大的簡化，同時(shí)提高氮化物鍍膜的硬度和致密性，有助于光學(xué)鍍膜零件耐受更為嚴(yán)苛的戶外環(huán)境測試。然而，由于氮化物難以在真空條件下耐受電子束的高溫加熱，氮離子較易從氮?dú)怆x子化設(shè)備中逸出，導(dǎo)致氮?dú)庠诟邷叵卵杆俜艢獠⒎纸?，難以形成穩(wěn)定的氮化物物質(zhì)流，氮化物鍍膜也就無法沉積在待鍍產(chǎn)品的表面。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明第一方面的一個(gè)目的在于提供一種用于氮?dú)獾碾x子化裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中用于電離氮?dú)獾碾x子化裝置成本較高或氮化物易氣化的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明第一方面的另一個(gè)目的是進(jìn)一步提高離子化裝置的離子化效率。

3、本發(fā)明第二方面的目的是提供一種鍍膜設(shè)備，包括上述離子化裝置。

4、根據(jù)本發(fā)明第一方面的目的，本發(fā)明提供一種用于氮?dú)獾碾x子化裝置，包括：

5、混合室，用于形成含氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，所述混合氣體中的所述氫氣和所述氮?dú)獾捏w積含量比值為范圍在1%-20%中任一值；

6、殼體，位于所述混合室的頂部，所述殼體內(nèi)形成有反應(yīng)腔體，所述殼體還包括進(jìn)氣口和出氣口，所述進(jìn)氣口用于向所述反應(yīng)腔體內(nèi)輸入所述混合氣體，所述混合氣體的流速為范圍在15sccm-80sccm（標(biāo)準(zhǔn)立方厘米每分鐘）中任一值；

7、射頻線圈，套設(shè)于所述殼體的周側(cè)，所述射頻線圈用于在所述反應(yīng)腔體內(nèi)形成電磁場，所述電磁場用于電離所述混合氣體以形成氮離子，所述氮離子用于形成氮化物，所述射頻線圈的電流為范圍在150ma-250ma中任一值；

8、柵極，位于所述出氣口，所述柵極用于在所述出氣口形成加速電場，所述加速電場的電壓為范圍在400v-600v中任一值，所述加速電場用于對(duì)所述氮離子加速以形成氮離子射流；

9、其中，所述混合氣體中的所述氫氣的含量根據(jù)所述氮化物的性能參數(shù)變化。

10、可選地，所述離子化裝置還包括：

11、擾流環(huán)，設(shè)置于所述進(jìn)氣口內(nèi)，所述擾流環(huán)設(shè)有用于連通所述反應(yīng)腔體和混合室的第一通孔。

12、可選地，所述第一通孔的直徑小于所述反應(yīng)腔體的直徑。

13、可選地，所述離子化裝置還包括：

14、錐體結(jié)構(gòu)，位于所述殼體設(shè)有所述進(jìn)氣口的一側(cè)，所述錐體結(jié)構(gòu)設(shè)置成自所述進(jìn)氣口朝向所述擾流環(huán)的所述第一通孔凸伸，且所述錐體結(jié)構(gòu)設(shè)有連通的第二通孔和進(jìn)氣開口，所述第二通孔還與所述進(jìn)氣口連通，所述進(jìn)氣開口還與所述混合室連通。

15、可選地，所述錐體結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為金屬hf，mo，w中任意一種，所述錐體結(jié)構(gòu)朝向所述擾流環(huán)的一側(cè)表面包括涂層，所述涂層的材質(zhì)為fe，mn，cu，ni，zn的氧化物中任意一種或多種混合物。

16、可選地，所述錐體結(jié)構(gòu)的涂層的材質(zhì)為feo。

17、可選地，所述殼體設(shè)置成可相對(duì)于所述混合室轉(zhuǎn)動(dòng)。

18、可選地，所述射頻線圈為中空水冷電極。

19、根據(jù)本發(fā)明第二方面的目的，本發(fā)明還提供一種用于氮化物的鍍膜設(shè)備，包括上述中任一項(xiàng)所述的離子化裝置，所述鍍膜設(shè)備還包括：

20、氣化裝置，與所述離子化裝置間隔設(shè)置，所述氣化裝置用于形成物質(zhì)射流，所述氣化裝置包括出流端口，所述出流端口用于射出所述物質(zhì)射流；

21、旋轉(zhuǎn)傘架，與所述氣化裝置和所述離子化裝置相對(duì)設(shè)置，所述旋轉(zhuǎn)傘架用于固定待鍍產(chǎn)品，以使得所述氣化裝置產(chǎn)生的所述物質(zhì)射流與所述氮離子共同沉積在所述待鍍產(chǎn)品上形成氮化物薄膜。

22、可選地，所述物質(zhì)射流為鈦蒸氣。

23、本發(fā)明的離子化裝置通過在殼體的周側(cè)設(shè)置射頻線圈，以在射頻線圈通電的情況下在反應(yīng)腔體內(nèi)形成用于對(duì)混合氣體進(jìn)行電離的電磁場，電磁場對(duì)混合氣體中的氫氣進(jìn)行電離產(chǎn)生氫離子和電子，電子在電磁場中加速運(yùn)動(dòng)，與氮?dú)夥肿影l(fā)生碰撞，提高氮離子的電離速率，以使得氮?dú)庠陔姶艌龊碗娮拥碾p重作用下發(fā)生電離產(chǎn)生氮離子，氮離子在柵極電壓的作用下被抽離出離子化裝置，從而形成氮離子射流，提高離子化裝置的離子化效率，同時(shí)，簡化了用于氮?dú)獾碾x子化裝置的結(jié)構(gòu)，降低了成本。

24、進(jìn)一步地，本發(fā)明的離子化裝置還包括錐體結(jié)構(gòu)，錐體結(jié)構(gòu)設(shè)置在進(jìn)氣口內(nèi)，且錐體結(jié)構(gòu)具有朝向擾流環(huán)凸伸的第二通孔，以使得混合氣體經(jīng)進(jìn)氣口流入擾流環(huán)之前，先流經(jīng)錐體結(jié)構(gòu)，以使得錐體結(jié)構(gòu)的尖端效應(yīng)產(chǎn)生的高電場強(qiáng)度引發(fā)氫氣分子的初步電離，產(chǎn)生氫離子和電子，電子進(jìn)一步流入反應(yīng)腔體并與氮?dú)夥肿影l(fā)生碰撞，以提高氮?dú)獾碾x子化效率。

25、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

技術(shù)特征：

1.一種用于氮?dú)獾碾x子化裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子化裝置，其特征在于，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子化裝置，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離子化裝置，其特征在于，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離子化裝置，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的離子化裝置，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的離子化裝置，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的離子化裝置，其特征在于，

9.一種鍍膜設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的離子化裝置，所述鍍膜設(shè)備還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鍍膜設(shè)備，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種用于氮?dú)獾碾x子化裝置及鍍膜設(shè)備，涉及氮化物鍍膜技術(shù)領(lǐng)域。離子化裝置包括用于形成含氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w的混合室，混合氣體中的氫氣和氮?dú)獾捏w積含量比值為范圍在1%?20%中任一值，殼體內(nèi)形成有反應(yīng)腔體，殼體的進(jìn)氣口用于向反應(yīng)腔體內(nèi)輸入混合氣體，混合氣體的流速為范圍在15sccm?80sccm，射頻線圈用于在反應(yīng)腔體內(nèi)形成電磁場，電磁場用于電離混合氣體以形成氮離子，射頻線圈的電流為范圍在150mA?250mA，柵極用于在出氣口形成加速電場，加速電場的電壓為范圍在400V?600V中任一值，加速電場用于對(duì)氮離子加速以形成氮離子射流，混合氣體中的氫氣的含量根據(jù)氮化物的性能參數(shù)變化。本發(fā)明的離子化裝置能夠提高氮?dú)獾碾x子化效率，簡化離子化裝置的結(jié)構(gòu)，降低成本。

技術(shù)研發(fā)人員：徐川,王乃成,王勝利
受保護(hù)的技術(shù)使用者：巨玻固能（蘇州）薄膜材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/26