[发明专利]一种连续化镀膜制备系统及方法

说明书

本发明涉及一种连续化镀膜制备系统，包括高能电子束轰击装置、超敏磁过滤装置和纳米层沉积装置，所述高能电子束轰击装置与超敏磁过滤装置相连通，所述超敏磁过滤装置与受电场控制的纳米层沉积装置相连通；所述纳米层沉积装置包括镀膜仓，所述镀膜仓内设置有用来缠绕沉积基底的多卷轴联动装置，所述镀膜仓设有磁过滤进口和气体源出口，所述磁过滤进口与超敏磁过滤装置的等离子体出口相连通。本发明提供的制备系统，采用等离子体活化技术、超敏磁过滤技术、纳米层沉积技术及多元一体化技术制备连续化镀膜制备系统，实现大面积、膜层厚度可调、膜层均匀及机械强度高的复合涂层。

技术领域

本发明属于仪器制造及涂层技术领域，具体涉及连续化镀膜制备系统及方法。

背景技术

传统的干式镀膜有热蒸发镀膜、磁控溅射镀膜和离子镀膜等，但是这些方法大多数采用单片式镀膜，即在较大的反应仓内，放置有限尺寸的基底进行镀膜，不仅耗时久、结合力弱且机械强度低。

检索发现，公开号为CN114032513A的中国专利提出一种基于磁过滤阴极真空弧法制备焊丝涂层的方法，该方法采用高能电子束轰击靶材，通过控制电流密度和时间可精确控制镀层的厚度。但是该方法的装置是阴极弧源只能在1000V以上的偏压下工作，采用的电压较高。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术存在的缺陷，提出一种连续化镀膜制备系统及方法，可实现耗时低、大面积制备，精确调控膜层厚度，且制备的复合涂层机械强度高。

为了达到以上目的，本发明提供一种连续化镀膜制备系统，包括高能电子束轰击装置、超敏磁过滤装置和纳米层沉积装置，所述高能电子束轰击装置与超敏磁过滤装置相连通，所述超敏磁过滤装置与受电场控制的纳米层沉积装置相连通；所述纳米层沉积装置包括镀膜仓，所述镀膜仓内设置有用来缠绕沉积基底的多卷轴联动装置，所述镀膜仓设有磁过滤进口和气体源出口，所述等离子体是经由高能电子束轰击样品得到，例如轰击固体靶材(石墨)得到碳等离子体，轰击气体(氩气)等到氩等离子体。该装置内全程填充氩气，因此，是镀膜和清洗同时工作的。所述磁过滤进口与超敏磁过滤装置的等离子体出口相连通，所述气体源出口与镀膜仓相连通，气体通过真空泵排除。

本发明提供的制备系统不仅采用了高能电子束轰击得到等离子体，同时将磁过滤筛选装置引入该系统中，达到筛选等离子体的目的。通过本发明制备系统的设计不仅能发挥高能电子束轰击靶材得到高活性的等离子体，同时引入磁过滤技术筛选得到大小均匀的等离子体，为制备高质量、膜层均匀的复合涂层提供了新的合成路径。

本发明进一步的采用如下技术方案：

优选地，在所述镀膜仓内设置有基座和沉积基底，所述沉积基底位于所述基座的表面。

上述的卷轴联动装置包括五个平行布置的卷轴，工作时是将金属箔缠绕在卷轴上，卷轴上的金属箔共四个面分别对着四个磁过滤出口，通过均匀转动卷轴可以实现连续化镀膜。

本发明还提供一种连续化镀膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、对固体靶材进行高能电子束轰击后得到等离子体A；

步骤2、等离子体A通过磁过滤管进行筛选，实现对等离子体A进行磁过滤处理，过滤不均匀的颗粒，得到颗粒大小均匀的等离子体B；

步骤3、等离子体B进入镀膜仓中在真空条件下进行镀膜，采用电场控制分步均匀地沉积在设置于镀膜仓内的沉积基底上，并精准调控镀层厚度，得到复合涂层。