Устройство для нанесения покрытий в вакууме

Устройство для нанесения покрытий в вакууме

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических Я 1 1 ДР бдО А )

РЕСПУБЛИК г (g()g С 23 С 14/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3629490/21 (22) 22.07.83 (46) 30,10 92. Бюл. Г 40 (71) Институт электроники им. У.А.Арифова (72) l1.Х.Эстерлис, Д.Д.Груич,В.С.Пич-ко, А.И.Юнусов и В.Н.Арустамов (53) 621 ° 793.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 663198, кл. С 23 С 15/00 1977. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРИТИИ В ВАКУУМЕ, содержащее катод, выполненный в виде соосных разновысоких стаканов с центральным стержнем, установленных с зазором и сообщающихИзобретение относится к области нанесения покрытий в вакууме и можетбыт ь использовано в маши ностроениидля нанесения защитных покрытий на .. детали машин, работаюцих в тяжелых эксплуатационных условиях.

Известно устройство для нанесения: покрытий в вакууме, содержащее анод, катод, выполненный из двух разновысоких и соосно расположенных стаканов из тугоплавкого материала, причем во внутреннем стакане выполнено отверстие для подачи расплава испаряемого материала в дуговой промежуток разряда.

Недостатком указанного устройства является ограниченный срок непрерывной .работы испарителя, обусловленный коротким замыканием электродов при длительной работе. ся между собой отверстиями в боковых стенках внутренних стаканов, полый цилиндрический анод и электроизолированный ограничительный экран, о тл и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью повышения ресурса непрерывной работы и коэффициента использования испаряеного материала, торец анода, обраценный к катоду, выполнен в виде выступа треугольного профиля, снабженного остриями, а ограничительный экран размецен между анодом и стаканами катода и выполнен с отверстиями, совпадающими с местоположениями острий и зазора между внешним и внутренним стаканами.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для нанесения покрытий в вакууме, содержащее цилиндрический анод, поджигающий электрод, электроизолированный ограничительный экран и катод, выполненный в виде трех разновысоких, соос но расположенных с та кано в с от— верстиями в нижней части боковой поверхности внутренних стаканов и центрального стержня, выполненного из тугоплавкого металла.

Недостатком известного устройства является низкий ресурс непрерывной работы и коэффициент использования испарлемого материала.

Целью изобретения является повышение ресурса непрерывной работы и коэффициента использования испаряемого материала.

ii4;69O

15

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, для нанесения покрытий в вакууме, содержащем катод, выполненный в виде соосных разновысоких стаканов с центральным стержнем, установленных с зазором и сообщающихся между собой отверстиями в боковых стенках внутренних стаканов, полый цилиндрический анод и электроизолированный ограничительный экран, торец анода, обращенный к катоду, выполнен в виде выступа треугольного профиля, снабженного остриями, а ограничительный экран размещен между анодом и < стаканами катода и выполнен с отверстиями, совпадающими с местоположениями острий и зазора между внешним и внутренним стаканами.

На чертеже показано устройство для нанесения покрытий в разрезе.

Устройство содержит катод, выполненный в виде соосных разновысоких стаканов 1-3 с центральным стержнем

4, выполненных иэ тугоплавкого метал« ла и установленных с зазором друг от друга, полый цилиндрический анод 5 и электроизолированный ограничительный экран 6. Стаканы катода сообщаются между собой отверстиями 7, выполненными в боковых стенках внутренних стаканов, и размещены в экранном кожухе 8. Катодный узел укреплен на токоподводе 9. На электроизолированно>л экранном кожухе 8 укреплен ограничительный экран 6 с отверстиями 10, оси симметрии которых совпадают с остриями 11, размещенными на тор.це анода 5, обращенного к катоду и выполненному в виде выступа треугольного профиля. Устройство снабжено поджигающим электродом 12 для зажигания дугового разряда между центральным стержнем 4 и анодом 5. Испаряемый материал 13 загружается в зазор, образованный центральным стержнем 4 и внутренней поверхностью стакана 2.

Устройство для нанесения покрытий работает следующим образом.

После загрузки испаряемого легкоплавкого материала (например, ПОС20

60), получения высокого вакуума в технологической камере, где размеще- но устройство, и подачи воды в систему охлаждения испарителя, с помощью подвижного поджигающего электрода 12 зажигают дуговой разряд между центральным стержнем 4 и анодом 5 в режиме палающего участка вольт-амперной характеристики. Материал 13, размещенный в зазоре, образованном центpBJlbH>>M стержнем 4 и внутренним стаканом 2, разогреваемый под рействием тепла, выделяемого в разряде, расплавляется, испаряется в вакуум через отверстие анода 5 и конденсируется на подложку 14. При длительной работе испарителя на внутренней поверхности а нода осаждается бол ьшое количество испаряемого материала, который, находясь в расплавленном состоянии (анод также разогревается в разряде), стекает по треугольному профилю торца анода к остриям 11 и далее через отверстия 10 ограничительного экрана 6 в зазор, образованный стенками внешнего 1 и внутреннего 3 стаканов катодного узла.

Выполнение торца анода, обращенногп к катоду, в виде выступа треугольного профиля и наличие острий обеспечивает надежный сток расплавленного металла, конденсируемого на внутренней поверхности анода, что предотвращает возможность образования короткого замыкания между электродами испарителя и, тем самым, увеличивает ресурс непрерывной работы испарителя и коэффициент использования испаряемого материала. Размещение ограничительного экрана между торцем анода и стаканами катодного узла обеспечивает более стабильную работу испарителя, т. к. предотвращает переброс дугового разряда на нерабочие поверхности электродов.

Предлагаемая конструкция испарителя осуществляет стабильное испарение легкоплавких металлов в течение 618 ч, что позволяет использовать его в непрерывном технологическом процессе нанесения покрытий.

11>>5690

Соста витель

Редактор Е.Гиринская Техред

Корректор Q,Êðàâöîa г

Заказ 4575 Тираж Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

° \ЮЬ Ю \ЮЮ

° Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101