[发明专利]一种管件内壁真空镀膜装置及生产工艺

权利要求书

1.一种管件内壁真空镀膜装置，其特征为：其包括翻转组件、磁靴组件、真空腔室、阴极组件、管件台、加热筒、绝缘组件及密封组件；所述翻转组件包括装配有翻转电机的工作台，套装在真空腔室上，通过电机实现真空腔室上下料时的水平与竖直转换，实现上下料、阴极冷却；真空腔室为管状长腔，并通过上下盖板实现真空密封；真空腔室内可套装管件台用于夹装待镀管件，管件台上套装加热筒用以加热管件；阴极组件包括可多次重复加工使用的一次性铜管加工靶料的阴极靶管及上下进出水接头，其可通过绝缘组件及密封组件套装在待镀管件内，阴极组件包括磁控溅射阴极及电弧阴极，不同阴极装配相应的磁靴组件；真空腔室上预留有加热筒外接线路接口、管件偏压外接线接口、真空测量接口、抽气口、电弧放电引弧安装口及便于拆卸安装内部线路的方便门，真空腔室上盖板上有工艺气体进气口，真空抽气口位于下盖板侧，便于工艺气体的均匀分布；通过将一次性铜管加工靶料形成的水冷阴极套装在待镀管件内部，利用辉光放电或弧光放电过程在真空状态下的通过磁靴组件实现磁控溅射、电弧离子镀，从而对管件内壁进行硬质涂层的沉积。

2.根据权利要求1所述的一种管件内壁真空镀膜装置，其特征是：所述的真空腔室的抽气口与管件台的抽气预留口同轴心，管件台上有周向抽气气孔；真空腔室预留的方便门与管件台上外接部件预留口同轴心。

3.根据权利要求1所述的一种管件内壁真空镀膜装置，其特征是：所述的管件台通过螺纹禁锢套装在真空腔室内，并通过陶瓷绝缘组件实现与真空腔室之间的电位悬浮。

4.根据权利要求1所述的一种管件内壁真空镀膜装置，其特征是：所述的阴极靶管为内径为10mm以上的铜管外套装靶料。

5.根据权利要求4所述的一种管件内壁真空镀膜装置，其特征是：所述的阴极靶管的铜管为通管，铜管在真空腔室外上下套接水管接头。

6.根据权利要求5所述的一种管件内壁真空镀膜装置，其特征是：所述的磁靴组件通过阴极靶管的上出水口进入阴极靶管。

7.根据权利要求4所述的一种管件内壁真空镀膜装置，其特征是：所述的阴极靶管上的待镀材料包括钛、铬、钨和铝及合金。

8.根据权利要求1所述的一种管件内壁真空镀膜装置，其特征是：还包括管件台，管件台通过卡位及螺栓禁锢待镀管件，管件台上套装固定具有悬浮电位的加热筒，加热筒的外接线路将通过真空腔室上的方便门处预留的外接线路接口与真空腔室外连接。

9.根据权利要求1所述的一种管件内壁真空镀膜装置，其特征是：磁靴组件为环形单组磁组旋转搅拌式磁靴组件或环形多组磁组旋转搅拌式磁靴组件；

其中环形单组磁组旋转搅拌式磁靴组件为导磁材料的圆柱体上装配单组磁组，单组磁组的自闭合磁场线形成线性磁约束跑道，形成一条对称的弧光放电跑道；

环形多组磁组旋转搅拌式磁靴组件为导磁材料的圆柱体上装配多组磁组，多组磁组位置装配极性相反，形成环形多组磁组，多组磁组的自闭合磁场线可形成线性磁约束跑道，形成一条对称的弧光放电跑道，同时旋转电机带动圆柱体圆周转动，可实现放电区在整个靶圆周方向的蒸发离化，使得管内壁获得均匀的涂层。

10.一种管件内壁镀真空镀膜装置的生产工艺，其特征是：在权利要求1-9之一装置中进行生产，其包括如下步骤：

步骤一、通过翻转组件将整个真空腔室转至水平位置，拆解上下盖板，更换阴极靶管，并装配管件台上的待镀管件及加热筒，并打开方便门将管件台外接线偏压、加热外接线连接好，随后翻转组件将整个真空腔室转至竖直位置，接好抽气系统快拆管路，抽取至真空本底真空小于6×10^-3Pa，加热温度至300-700度，随后可对管件的内壁进行清洗，其清洗过程包括以下几种方法：

方法一：冲入工艺气体至0.1-5pa，阴极上施加负电600-1000V，管件台上施加负电100-300V，辉光放电清洗管件内壁；

方法二：冲入工艺气体至0.1-5pa，阴极上施加负电600-1000V，阴极靶面进行磁控溅射，管件台上施加负电600-1000V，利用溅射的高能金属粒子及气体离子清洗管件内壁；

方法三：冲入工艺气体至0.1-5Pa，阴极柱弧源受引弧装置引弧，电压10-40V，电流50-100A，管件台上施加600-1000V负偏压，利用高能金属离子清洗管件内壁；

方法四：冲入工艺气体至1-10pa，管件台施加负电600-1000v，管件台空心阴极辉光放电清洗管件内壁；

步骤二、待清洗完毕后，按照磁控溅射或电弧离子镀沉积陶瓷/金属陶瓷硬质涂层/热障涂层工艺。