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专利号: 2018109012981
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2025-06-06
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摘要:

权利要求书:

1.一种细长管状零件内表面真空镀膜装置,包括支撑座(8)、支撑台(10)以及两端通过密封脂分别安装有第一橡胶塞(3)和第二橡胶塞(6)的激光器放电管(5),其特征在于:还包括用于实现蒸发镀膜的复合镀头(4)、用于监测与维持真空度的抽气系统(7)、用于接通复合镀头(4)并释放大电流的调压系统(1)以及用于实现复合镀头(4)匀速移动的传动系统(2);

所述传动系统(2)包括步进电机(201)、电机控制器(210)、同步齿形开口带(202)、两个同步齿形轮(209)、电极管夹持滑块(204)、同步带压板(203)、铝型材导轨(205)、滚环(208)以及电极管(206),所述步进电机(201)的转动轴与其中一个所述同步齿形轮(209)传动连接,且所述步进电机(201)的电控端通过串口线与所述电机控制器(210)的控制输出端相连接,两个所述同步齿形轮(209)通过所述同步齿形开口带(202)传动连接,所述同步带压板(203)固定套装在所述同步齿形开口带(202)的外部,所述电极管夹持滑块(204)固定安装在所述同步带压板(203)的上部,所述铝型材导轨(205)固定安装在所述支撑座(8)的上部,所述电极管(206)夹持在所述电极管夹持滑块(204)的内部,且所述电极管(206)的底部设置有起到支撑作用的滚环(208);

所述复合镀头(4)包括玻璃管(407)、蒸发源(404)、防触碰环(405)、铜环(406)、正极导线(402)以及负极导线(403),所述玻璃管(407)的一端通过绝缘胶水粘结固定套装于所述电极管(206)的端口处内部,所述防触碰环(405)通过螺钉固定套装在所述玻璃管(407)靠近另一端的外部,且所述防触碰环(405)的底部过渡配合压入两个镶嵌有万向球的支撑脚(9),所述铜环(406)通过螺钉固定套装在所述玻璃管(407)的外部,且所述铜环(406)紧邻所述防触碰环(405)设置,所述蒸发源(404)与所述正极导线(402)相连接,所述铜环(406)与所述负极导线(403)相连连接,所述正极导线(402)和所述负极导线(403)均设置在所述玻璃管(407)的内部,所述蒸发源(404)固定安装在所述玻璃管(407)远离所述电极管(206)的一端部内部,且所述蒸发源(404)延伸至所述玻璃管(407)远离所述电极管(206)的一端部外部;

所述抽气系统(7)包括热偶真空计(702)、机械泵(703)以及气阀(701),所述机械泵(703)的吸气口通过导管与可拆卸安装在所述支撑台(10)上部的所述激光器放电管(5)的内腔相连通,所述热偶真空计(702)和所述气阀(701)均安装在所述机械泵(703)与所述激光器放电管5之间的导管上,且所述热偶真空计(702)安装在所述气阀(701)与所述机械泵(703)之间;

所述调压系统(1)包括线绕变阻器(102)、接触调压器(101)以及高压箱(103),所述接触调压器(101)通过导线依次与所述线绕变阻器(102)和所述高压箱(103)相连接,所述高压箱(103)通过导线分别与所述复合镀头(4)、所述传动系统(2)以及所述抽气系统(7)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种细长管状零件内表面真空镀膜装置,其特征在于:所述蒸发源(404)为化学稳定性较好的金,且所述金的蒸发温度为1397℃。

3.根据权利要求1所述的一种细长管状零件内表面真空镀膜装置,其特征在于:所述支撑座(8)的上部还固定安装有挡板(207)。

4.根据权利要求1所述的一种细长管状零件内表面真空镀膜装置,其特征在于:所述铝型材导轨(205)的表面还设有耐磨层,所述耐磨层由如下方法制备:取以下原料按重量份称量:环氧树脂30-40份、丁腈橡胶10-16份、钛白粉13-18份、石墨粉15-20份、三氧化二铝粉末20-30份、高铝陶瓷颗粒14-18份、环烷酸钴6-10份、经硅烷偶联剂2-5份和水30-60份;

S1、将环氧树脂、丁腈橡胶、钛白粉、石墨粉、三氧化二铝粉末和高铝陶瓷颗粒加入球磨机中进行精磨,直至颗粒直径不大于60um,制得混合粉末物料;

S2、将步骤S1中制得的混合粉末物料和水加入反应釜中进行搅拌25-35min以后加入环烷酸钴和经硅烷偶联剂,再继续搅拌15-25min,搅拌速度设置为800-1000r/min,温度设置

100-140℃,制得耐磨涂料毛料;

S3、将步骤S2制得的耐磨涂料毛料采用涂料过滤器过滤两次,制得耐磨涂料;

S4、将铝型材导轨(205)放入清洗机中进行清洗,并加入中性清洗剂,且中性清洗剂占水的比重为5%-8%,温度设置为60-70℃,清洗10-15min;

S5、将清洗后的铝型材导轨(205)采用热风机烘干,利用高压喷雾器喷枪将步骤S3制得的耐磨涂料均匀喷涂在烘干后的铝型材导轨(205)的表面上;

S6、将步骤S5喷涂有耐磨涂料的铝型材导轨(205)放入固化炉中进行固化干燥,干燥时间设置为30-40min,干燥温度设置为200-300℃,即在铝型材导轨(205)的表面制得耐磨层。