[发明专利]一种高熵合金靶材制备装置

说明书

本发明公开了一种高熵合金靶材制备装置，包括壳体以及位于壳体一侧的驱动电机，驱动电机的输出轴穿入壳体内设置有转动盘，转动盘的一侧转动连接有大齿轮，大齿轮的外周等间距啮合有六个小齿轮，每个小齿轮的轴心处均与转动盘转动连接，六个小齿轮所远离大齿轮的一侧均啮合有同一个齿圈；每个小齿轮的一侧均设置有靶筒，每个小齿轮的一侧均穿设有固定杆，每个固定杆的一端与转动盘固定连接，每个固定杆的另一端固定连接有磁棒管件，磁棒管件位于靶筒内，大齿轮的一侧设置有待镀膜工件，待镀膜工件与大齿轮为同轴心设置。本发明具有以下有益效果：这种装置可实现高均匀性、大面积薄膜沉积，且可同时提高多个靶材的利用率。

技术领域

本发明涉及磁控溅射镀膜领域，特别涉及一种高熵合金靶材制备装置。

背景技术

高熵合金是由四种及以上等量或大约等量金属形成的合金。以往的合金中主要的金属成分可能只有一至两种。例如会以铁为基础，再加入一些微量的元素来提升其特性，因此所得的就是以铁为主的合金。过往的概念中，若合金中加的金属种类越多，会使其材质脆化，但高熵合金和以往的合金不同，有多种金属却不会脆化，是一种新的材料。研究发现高熵合金的强度比传统合金好很多，而且抗断裂能力、抗拉强度、抗腐蚀及抗氧化特性都比传统的合金要好。

基于上述高熵合金的优秀特性，公告号为CN104264116B的中国专利公开了一种在X80管线钢基材表面制备AlTiCrNiTa高熵合金涂层的工艺，该工艺采用多靶磁控溅射技术，通过在X80管线上溅射有高熵合金薄膜，大大提高X80管线钢的耐腐蚀性能。若上述高熵合金涂层达到3-5mm厚度时，即可作为高熵合金靶材进行使用。

在上述对比文件所公开的工艺中，由于该工艺中的多靶材未进行转动，靶材随着使用不断消耗，靶面刻蚀区域越来越狭窄，靶材容易被快速刻蚀“穿透”，导致靶材利用率低，增加生产成本。同时，被溅射镀膜的X80管线也并未进行转动，使得溅射在X80管线上的高熵合金薄膜的均匀性(包括薄膜厚度和薄膜组成等)难以控制，因而有待改进。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种高熵合金靶材制备装置，这种装置可实现高均匀性、大面积薄膜沉积，且可同时提高多个靶材的利用率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高熵合金靶材制备装置，包括具有工作腔室的壳体，所述壳体的一侧设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴穿入工作腔室内固定连接有转动盘，所述转动盘的一侧转动连接有大齿轮，所述大齿轮与转动盘同轴心设置，所述大齿轮的外周等间距啮合有六个小齿轮，每个所述小齿轮的轴心处均与转动盘转动连接，六个所述小齿轮所远离大齿轮的一侧均啮合有同一个齿圈，所述齿圈与壳体内壁固定连接；

每个所述小齿轮的一侧均设置第一置物槽，六个所述第一置物槽均内置有靶筒，每个所述靶筒的一端均与第一置物槽的底壁固定连接，每个所述靶筒均包括溅射靶材和靶材内筒，所述溅射靶材均匀的覆盖在靶材内筒上，六个所述靶筒上的溅射靶材为不同材质制成；

每个所述小齿轮的一侧均穿设有固定杆，每个所述固定杆的一端与转动盘固定连接，每个所述固定杆的另一端固定连接有磁棒管件，所述磁棒管件位于靶筒内，每个所述磁棒管件内部均安装有提供溅射用磁场的磁铁以及冷却水通道，所述大齿轮的一侧设置有第二置物槽，所述第二置物槽内固定连接有待镀膜工件，所述待镀膜工件与大齿轮为同轴心设置。

本发明进一步设置为：所述磁铁包括三个永久磁铁，位于中间的所述永久磁铁与其两边的永久磁铁极性相反安装，三个所述永久磁铁的一侧距离溅射靶材表面的距离相等。