[实用新型]离子束快速沉积类金刚石薄膜设备

说明书

技术领域

本实用新型属于真空镀膜技术领域，涉及一种离子束快速沉积类金刚石薄膜设备。

背景技术

类金刚石薄膜（Diamond-Like Carbon films,简称DLC薄膜）是一种非晶态、光滑、平整、致密碳膜，膜内通常存在一定数量的无序的金刚石键（SP³键），碳原子处于短程有序而长程无序的结构。它具有硬度高、弹性模量大、摩擦系数低、光学透明高、绝缘性好、化学性能稳定等诸多与金刚石相似的优异特性，因而在机械、光学、电子、精密仪器、航空航天、导航、装饰等领域有广泛的前景。

通过调整SP²和SP³键的相对含量可以使其性能得到相应的调节，由于DLC薄膜性能优异并可智能调制，因而，对其应用推广研究方兴未艾。

类金刚石薄膜(DLC)的主要制备方法是物理气相沉积(PVD)和等离子体辅助化学气相沉积(PECVD)，常见的等离子体辅助化学气相沉积法有：直流辉光放电法（DG）、热丝放电（HFG）、射频辉光放电（RFG）法。为了提高沉积速率和增大沉积面积，近年来又出现了双射频辉光放电（RF-RF)法、射频-直流辉光放电（RF-DC)法和微波-射频（MW-RF)法。最初用来沉积DLC膜的PVD法是直流磁控溅射（DMS）法和射频溅射（RFS)法。为了提高沉积速率和膜的质量，相继出现了离子束增强沉积（IBED）法、离子束沉积（IBD)法、真空电弧(VARC)法和激光电弧（LARC)法。

国外制备DLC应用较广的技术是离子束沉积和等离子体辅助化学气相沉积。

现在行业内离子束沉积虽然速度有所提高，但沉积速度还只是磁控溅速度的5-30%。等离子体辅助化学气相沉积主要是用于沉积高端的DLC和金刚石膜，膜的质量好，但是每炉做货量小，单位产品成本高。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供一种离子束快速沉积类金刚石薄膜设备，它能够提高离子束沉积类金刚石薄膜的沉积速率，又能保证附着力、硬度和耐磨性能。

    本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种离子束快速沉积类金刚石薄膜设备，包括一个密封的真空腔体，该真空腔体采用左右对称的结构，在真空腔体30°及150°位置处设置有小凸腔用于放置两个对称的高能离子源，在真空腔体0°及180°位置处设置有小凸腔用于放置放置铬靶及石墨靶，在该真空腔体内设置有一个圆环形的工件转架，在该工件转架上则均匀设置有若干个工件，在工件围成的内圆内设置有上下两排呈弧形对称排列的加热管，在真空腔体的90°侧面连有一个抽真空口，在真空腔体的270°位置开有炉门。

    在所述真空腔体0°及180°位置上的凸腔旁设置布置有气源管。

在所述上下两排加热管之间布置有气源管。

本实用新型的有益效果是：能够快束沉积DLC，能满足工业化的低成本要求，附着力性能优异，热稳定性，硬度、绝缘、耐摩擦、耐腐蚀等各项性能优异，应用于转动设备，国外客户反馈完全能满足他们的要求。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中：1-抽真空口，2-真空腔体，3-工件，4、8-高能离子束源，5-铬靶，6-气源管，7-石墨靶，9-加热管，10-工件转架，11-炉门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参见图1，一种离子束快速沉积类金刚石薄膜设备，包括一个密封的真空腔体2，该真空腔体采用左右对称的结构，在真空腔体30°及150°位置处设置有小凸腔用于放置两个对称的高能离子源4和8，在真空腔体0°及180°位置处设置有小凸腔用于放置放置铬靶5及石墨靶7，在该真空腔体内设置有一个圆环形的工件转架10，在该工件转架上则均匀设置有若干个工件3，在工件围成的内圆内设置有上下两排呈弧形对称排列的加热管9，用于加热工件，在真空腔体的90°侧面连有一个抽真空口1连接抽真空系统，在真空腔体的270°位置开有炉门，用于加料。

    在所述真空腔体0°及180°位置上的凸腔旁设置布置有气源管6。

在所述上下两排加热管之间布置有气源管。

    采用本实用新型的设备沉积的DLC膜层成功应用手表功能零件、手表五金装饰件、手机五金装饰零件。具有镀膜时间短、成本低、膜层均匀、性能优异等特点。