[实用新型]钛合金表面改性的等电位针状阴极辉光放电发生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种对钛合金表面改性的装置，尤其涉及一种钛合金表面改性的等电位针状阴极辉光放电发生装置。

背景技术

钛合金以其密度小、比强度高、耐蚀性及生物相容性好等优点而成为重要的结构材料，广泛应用于航空航天、航海、化工、生物医疗等领域。然而钛合金硬度低、耐磨性差、在还原性酸溶液中易腐蚀等，且在一些重要的领域其服役环境越来越复杂，不仅有摩擦、磨损，还可能伴随着高温、腐蚀、冲刷等。这就要求不仅要考虑某一方面性能的提高，还应考虑钛合金整体综合性能的提高。目前，钛合金表面合金化是钛合金表面处理技术的新发展，但也存在工艺参数复杂，处理温度高，工件整体机械性能受影响且易变形等不足。

多数钛合金表面合金化的研究虽已有报道，但是处理温度都在800～1100℃范围内，处理温度超过了钛合金的相变温度，基体组织发生明显改变，对钛合金整体的力学性能影响较大，且工件尺寸稳定性下降；且在现有的辉光放电渗金属技术中，源极的形状和尺寸对渗金属的效果影响较大。已有的源极有设计成平板状的，板状工件置于板状源极之间，这对于钨、钼和碳等溅射系数非常小的材料，很难在工件上形成较厚的渗层，这显然不能满足钛合金的实际应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钛合金表面改性的等电位针状阴极辉光放电发生装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的钛合金表面改性的等电位针状阴极辉光放电发生装置，包括空心罩体，所述空心罩体内设有两列阵列式针状阴极，所述空心罩体放于底板上，所述底板置于直流脉冲渗金属设备的阴极架上；

所述空心罩体、底板及阴极架共同置于所述直流脉冲渗金属设备的腔体内，直流脉冲电源的负极与所述阴极架连接，所述直流脉冲电源的正极与所述腔体连接并接地；

所述空心罩体的一侧开有圆孔，所述腔体的侧壁对应所述圆孔的部位设有透明窗，正对所述透明窗的部位设有红外测温仪；

所述腔体的下壁设有进气口和出气口。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的钛合金表面改性的等电位针状阴极辉光放电发生装置，由于包括空心罩体，空心罩体内设有两列阵列式针状阴极，空心罩体放于底板上，底板置于直流脉冲渗金属设备的阴极架上；空心罩体、底板及阴极架共同置于直流脉冲渗金属设备的腔体内，直流脉冲电源的负极与阴极架连接，直流脉冲电源的正极与腔体连接并接地；空心罩体的一侧开有圆孔，腔体的侧壁对应圆孔的部位设有透明窗，正对透明窗的部位设有红外测温仪；腔体的下壁设有进气口和出气口。可以在低于钛合金相变温度的条件下，对钛合金进行表面合金化的等电位针状阴极辉光放电，在提高钛合金表面物理、化学性能的同时，保证基体材料获得良好的综合力学性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的钛合金表面改性的等电位针状阴极辉光放电发生装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例制备的W-Mo-C合金共渗层的电镜图。

图中：

1、直流脉冲电源，2、腔体，3、阵列式针状阴极，4、待渗工件，5、空心罩体，6、红外测温仪。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

本实用新型的钛合金表面改性的等电位针状阴极辉光放电发生装置，其较佳的具体实施方式是：

包括空心罩体，所述空心罩体内设有两列阵列式针状阴极，所述空心罩体放于底板上，所述底板置于直流脉冲渗金属设备的阴极架上；

所述空心罩体、底板及阴极架共同置于所述直流脉冲渗金属设备的腔体内，直流脉冲电源的负极与所述阴极架连接，所述直流脉冲电源的正极与所述腔体连接并接地；

所述空心罩体的一侧开有圆孔，所述腔体的侧壁对应所述圆孔的部位设有透明窗，正对所述透明窗的部位设有红外测温仪；

所述腔体的下壁设有进气口和出气口。

所述空心罩体内设有一横梁，所述阵列式针状阴极悬挂在所述横梁上。

所述空心罩体及其底板的材料为碳钢，所述腔体的材料为不锈钢，所述的阵列式针状阴极的材料为钨或钼或钨钼合金或石墨。

所述的针状阴极的直径为Φ5～Φ10mm，相邻的针状阴极之间的距离为5～15mm。

所述进气和出气口分别连接供气系统和抽气系统；

所述两列阵列式针状阴极之间放置待渗工件，所述待渗工件与所述针状阴极之间的间距为5～15mm。