[发明专利]一种环状工件内壁沉积金刚石涂层的方法

权利要求书

1.一种在环状工件内壁沉积金刚石涂层的方法，采用直流电弧等离子炬在环状工件内壁沉积金刚石涂层，其特征在于：包括下述步骤：

a、阴极、阳极为分体式设置，阴极安装在真空室上部，阴极外设有辅助电极，阳极安装在真空室下部中心位置的沉积台上；

b、将待沉积的环状工件安装到支撑环上，环状工件套装在阳极外围且与阳极同心放置；

c、上升沉积台，使阳极上端面离辅助电极下端面10-20mm；

d、在引弧电极和辅助电极之间通入氢气、氩气工作气体，在阳极和阴极之间引燃电弧，电弧被工作气体压缩成细束，在磁场线包提供的磁场力的作用下，电弧的阳极斑点在环状阳极表面高速旋转，形成伞状弧帽；

e、下降沉积台，将伞状弧帽调整于环状工件的中心，此时阳极上端面与环状工件下端面基本平齐；

f、在引弧电极和辅助电极之间通入碳源气体，在旋转电弧的带动下，含碳的工作气体由径向吹向环状工件内壁，从环状工件上口和支撑环的排气孔中吹出，从而在环状工件内壁均匀的沉积金刚石涂层；

所述阳极的外廓为扁圆柱体，阳极上端面设有阳极上端盲孔，阳极上端盲孔的孔径D与环状工件孔径D1的关系为1：1.5-2，阳极上端盲孔的深度H与盲孔孔径的关系为1：2-3，环状工件内径为阳极外径的1.5-2倍。

2.根据权利要求1所述的环状工件内壁沉积金刚石涂层的方法，其特征在于：阳极下端面设有安装盲孔，安装盲孔匹配套装在沉积台上。

3.根据权利要求2所述的环状工件内壁沉积金刚石涂层的方法，其特征在于：支撑环下部设有绝缘套环，绝缘套环的高度可调。

4.根据权利要求3所述的环状工件内壁沉积金刚石涂层的方法，其特征在于：支撑环上均布沿支撑环径向设置的排气孔。

5.根据权利要求4所述的环状工件内壁沉积金刚石涂层的方法，其特征在于：所述环状工件的内径大于60mm,环状工件的内径与轴向厚度比大于1.5:1。

6.根据权利要求5所述的环状工件内壁沉积金刚石涂层的方法，其特征在于：环状工件的孔形为多边形，环状工件的内孔为变径孔，环状工件由多个薄形环件叠置而成。

7.根据权利要求6所述的环状工件内壁沉积金刚石涂层的方法，其特征在于：安装在真空室上部的阴极外侧套装引弧电极、辅助电极和磁场线包，与阴极同心安装。

8.根据权利要求7所述的环状工件内壁沉积金刚石涂层的方法，其特征在于：环状工件的材质是耐温550度以上的金属材料、非金属材料、半导体材料、绝缘材料或其组合。