[实用新型]新型微波电沉积系统

说明书

本实用新型公开一种新型微波电沉积系统。该系统包括反应釜装置，承载装置、微波电源、开关控制装置、直流电源；均插接安装于釜盖上并分别延伸至反应釜的温控元件、用于进行电沉积的正负电极及回流冷凝管；反应釜装置包括一端开口的釜体、釜盖、安装于釜体内的微波穿透隔离层、安装于釜体底部的微波发生器及周向环绕且嵌入釜体内壁的冷却管；反应釜装置固定在承载装置上；微波电源与微波发生器电连接；开关控制装置与微波电源电连接，同时接收温控元件的信号；直流电源与正负电极电连接。本实用新型结构简单、反应效率高、控制精准、运行性能稳定且操作简便，制备得到的涂层，结合力达到50MPa及以上，适合制备高质量涂层。

技术领域

本实用新型涉及复合材料制备设备技术领域，尤其涉及一种新型微波电沉积系统。

背景技术

水热电沉积法是将具有一定电阻率的导电材料置于含有待沉积涂层或薄膜组成的离子溶液中，然后通过电加热，在微波场的作用下，通过控制电解液温度、电流密度或者电压，以降低涂层或薄膜形成的吉布斯自由能来实现涂层或薄膜的制备的工艺。该工艺不仅继承了电化学工艺的优点，而且由于微波的引入，必然形成新型结构和功能性的材料，因此是一种前景广阔的工艺。然而，由于装置涉及微波，实际上目前并未有关于这种能够集水热电沉积和微波为一体的装置的报道。

申请号为200520079453.4的中国实用新型专利公开一种制备涂层或薄膜的微波电沉积装置，但该装置存在以下缺陷：(1)由继电器控制的微波炉体工作方式，难以实现稳定控制水热温度，在中低温范围内，温度波动范围较大，影响沉积的效果；(2)温度波动较大时，无法实现快速循环冷却，难以保证水热沉积温度的相对稳定；(3)电源的两电极和导线以及热电偶及其导线直接置于微波中，会出现打火，造成微波发生器损坏，甚至引发整个装置起火、爆炸；(4)整个装置的反应釜全部位于微波炉内，要求微波炉足够大，对于微波炉结构和材料要求比较高，安全性较差。总之，该实用新型设备存在一系列安全的隐患，需要改进。

实用新型内容

针对现有微波电沉积装置在使用过程中存在的无法获得稳定的温度、且有安全隐患等问题，本实用新型提供一种新型微波电沉积系统。

为达到上述实用新型目的，本实用新型实施例采用如下的技术方案：

一种新型微波电沉积系统，包括反应釜装置，所述反应釜装置包括一端开口的釜体、盖设于所述开口处的釜盖、安装于所述釜体内的微波穿透隔离层、安装于所述釜体底部的微波发生器及周向环绕且嵌入所述釜体内壁的冷却管；

还包括用于安装并固定所述反应釜装置的承载装置、微波电源、开关控制装置、直流电源；

以及，还包括均插接安装于所述釜盖上并分别延伸至所述反应釜的温控元件、用于进行电沉积的正电极、负电极及回流冷凝管；

其中，所述反应釜装置可拆卸固定在所述承载装置上；所述微波电源与所述微波发生器电连接；所述开关控制装置与所述微波电源电连接，并与市电电连接，同时还与所述温控元件有信号传输；所述直流电源分别与所述正电极、负电极电连接。

优选地，所述正电极、负电极均为以耐热绝缘高分子为包覆层的碳/碳复合电极。

优选地，所述碳/碳复合电极的密度为1.7～2.0g/cm³。

优选地，所述微波发生器上还具有向所述微波穿透隔离层发射微波的微波发射端。

优选地，所述开口所在的釜体端面上开设有密封槽，所述密封槽上放置有密封圈。

优选地，所述承载装置上安装有可调节所述釜盖升降的螺旋滑杆，所述螺旋滑杆通过压块与所述釜盖连接。

优选地，所述承载装置为一箱体结构，靠近所述箱体结构的底部安装有用于散热的风扇。

优选地，所述微波穿透隔离层为石英层或蓝宝石玻璃层。