[实用新型]口腔科用小型等离子体镀膜装置

说明书

技术领域

本实用新型属于复合表面处理设备技术领域，涉及一种口腔科用小型等离子体镀膜装置。

背景技术

纯钛具有良好的理化性能、生物相容性，在口腔医学中广泛应用于制作义齿支架、冠与固定桥、种植体等。纯钛的缺点是硬度偏低，耐磨性较差，颜色不美观。氮化钛具有较高的硬度、耐磨性和化学稳定性。因此，在纯钛表面制备硬质氮化钛薄膜，不仅可改善钛的表面性能，而且使其呈现出美丽的金黄色。

镀膜方法可分为物理气相沉积PVD和化学气相沉积CVD两大类，物理气相沉积包括蒸发镀膜，溅射镀膜和离子镀膜等，目前最常用的是非平衡磁控溅射镀和电弧离子镀。同溅射镀膜相比，离子镀具有绕射性能好，薄膜沉积效率高，膜基结合力高等优点，尤其适合在外形不规则物体表面镀膜。

由于氮化钛的硬度较大，而纯钛的硬度较低，硬质TiN薄膜承受载荷时，薄膜、基体均发生不同的形变，薄膜容易开裂、脱落。并且TiN薄膜与钛基体的热膨胀系数存在差异，使薄膜产生热应力，过高的热应力降低了膜基结合强度，使用一段时间后容易脱膜。

另一方面，现有的镀膜机，主要用于工业生产，体积庞大，不能进行渗氮镀膜复合处理，不适用在钛义齿表面镀膜。因而，研制适用于口腔科应用的小型等离子体镀膜机，对钛义齿表面进行等离子渗氮、离子镀TiN薄膜复合处理，增加TiN薄膜的膜基结合强度，从而提高钛义齿的性能和美学效果，具有重要的临床应用价值。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种口腔科用小型等离子体镀膜装置，对钛义齿(钛支架、冠桥)表面进行等离子渗氮、TiN镀膜复合处理，解决了现有技术设备庞大不适用于义齿的表面处理，以及钛义齿(钛支架、冠桥)表面镀TiN薄膜后容易脱膜的难题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种口腔科用小型等离子体镀膜装置，在真空室中设置有工件架、阴极底盘、热丝、热电偶、钛离子源和阳极板，其中，阴极底盘设置在工件架的下方，阴极底盘的绝缘轴向下伸出真空室与高电压的阴极连接，高电压的阳极与真空室的壳体连接，阳极板设置在工件架的上方，阳极板与热丝电压的阳极、真空室的壳体同时连接；与工件架的高度相当的位置设置有热丝、热电偶和钛离子源，热丝与热丝电流连接；真空室还连通有氮气源、氩气源、氨气源和真空装置。

本实用新型的有益效果是，结构简单，布置合理，体积小，制作成本低；本装置显著提高了TiN薄膜与义齿钛支架、冠桥的结合强度，增加了钛义齿的硬度、耐磨性与耐腐蚀性，同时可改善钛义齿的颜色，增进美观，因而达到了提高钛义齿机械力学性能、增加美学效果的目的。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图；

图2是本实用新型装置的工作流程示意图。

图中，1.工件架，2.阴极底盘，3.高电压，4.热电偶，5.热电偶电源，6.热丝电流，7.钛离子源，8.离子源电源，9.真空装置，10.阳极板，11.热丝电压，12.真空室，13.热丝。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1，本实用新型的装置其结构是，在真空室12中设置有工件架1、阴极底盘2、热丝13、热电偶4、钛离子源7和阳极板10，其中，阴极底盘2设置在工件架1的下方，阴极底盘2的绝缘轴向下伸出真空室12与高电压3的阴极连接，高电压3的阳极与真空室12的壳体连接，阳极板10设置在工件架1的上方，阳极板10与热丝电压11的阳极、真空室12的壳体同时连接；与工件架1的高度相当的位置设置有热丝13、热电偶4和钛离子源7，热丝13与热丝电流6连接，给热丝13上提供较高的直流电，热电偶4与对应配置的热电偶电源5连接，钛离子源7与对应配置的离子源电源8连接，热丝电流6的阴极、热丝13同时与热丝电压11的阴极连接；真空室12还连通有氮气源、氩气源、氨气源和真空装置9，该四个气体管路上分别设置有阀门K1、K2、K3和K4。

参照图2，本实用新型装置的工作过程是，以钛支架为例：

首先，以纯钛TA2为原料，应用真空压力离心铸钛机制作义齿钛支架，依次进行喷砂、酸洗、抛光、醇醚混合液清洗，然后将义齿钛支架置于镀膜机真空室12的工件架1上，对真空室12预热，并通过真空装置9抽真空。