Устройство для обработки порошков в вакууме

Устройство для обработки порошков в вакууме

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: устройство может найти применение для активирования и травления поверхности дисперсных материалов и нанесения тонких покрытий на порошки Сущность изобретения увеличение равномерности обработки и повышение производительности за счет того что в устройстве состоящем из размещенного в вакуумной камере реактора, механизмов перемешивания порошка, подачи газа и электродов реактор выполнен в виде двухслойного цилиндра или усеченного конуса с полусферическим дном, причем внутренний цилиндр из диэлектрического материала, а наружный из металла и заземлен вращающийся электрод выполнен в виде упругих металлических колец касающихся внутренней стенки дна 2 з п п-лы 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 С 23 С 14/30

yl7 002

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТГТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OT КГ ЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К,АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4862037/21 (22) 02,07.90 (46) 23.07.92, Бюл. N 27 (71) Институт механики металлополимерных систем AH БССР (72) П. Н. Гракович. 8, А. Шелестова и

А.М. Красовский (56) Авторское свидетельство СССР

N 519501, кл. С 23 С 14/24, 1974. . Авторское свидетельство СССР

N .425987, .кл. .С 23 С 14/24,,1971.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОРОШКОВ В ВАКУУМЕ (57) Использование: устройство может найти применение для активирования и травлеИзобретение относится к обработке порошков в вакууме и может быть использовано для нанесения тонких покрытий. травления и активирования ПОверхности дисперсных материалов.в плазме электрического разряда.

Цель изобретения — улучшение равномерности обработки. повышение произво- . дительности и реализация ряда плазмохимических технологий, На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг, 1.

Устройство расположено в вакуумной камере (не показано), реактор 1 выполHåí в виде двухслойного цилиндра с полусферическим дном 2. Для уменьшения потерь оорошка при напуске воздуха возможно некоторое сужение верхней части реаигора

1. B.íóòðåííèé цилинао 3 изготовлен из диэлектрического материала, обладающего в условиях проведения плазмохимической обработки малой скоростью травления. Как правило это неорганические материаль (ке„„5 ) „„1749315 А1 ния поверхности дисперсных материалов и нанесения тонких покрытий на порошки.

Сущность изобретения увеличение равномерности обработки и повышение производительности зэ счет того. что в устройстве, состоящем из размещенного в вакуумной камере реактора. механизмов перемешивания порошка, подачи (аза и электродов. реактор выполнен в виде двухслойного цилиндра или усеченного конуса с полусферическим дном, причем внутренний цилиндр из диэлектрического материала, а наружный из металла v1 заземлен: вращающийся электрод выполнен в виде упругих металлических колец. касающихся внутренней стенки дна 2 з.п. н-лы. 2 ил. рамика, стекло. кварц и т.п.). Однако возможно применение и полимеров. например фторопласта (в процессах фторирования. полимеризации политетрафторэтилена и т.п.) или полиэтилена (для полимериэации углеводородов. Внеьчний цилиндр 4 изготовлен из проводящего материала и заземлен. С целью визуализации процесса возможно его лзготовление из металлической сетки. Мешалка 5. размещенная внутри реактора 1. Выполнена из нескольких колец 6 из металлической ленты. прикрепленных к проводящему ток стержню 7. Кольца б касаются своеи внешней гранью поверхности пслусферического дна 2 внутреннего цилин,ра 3. Д я уменьшения износа металличе" кой ленты. трущейся с большой скоростью по поверхности твердого неорганиче"кого материала (стекло. кварц) кольца h могут располагаться на некотором расстоянии от поверхности. Это расстояние составляет 0.25- 1,0 от диаметра частиц наиболее мелкои фракции обрабаты1749315.ваемого порошка. Поскольку типичный размер обрабатываемых в реакторе 1 частиц составляет 100-300 мкм то зазор 25--75 мкм является минимально возможным, исходя из технологических допусков на несферич- 5 ности колец, дна, биения оси, термического расширения ленты и т.п, Поддерживание порошка во взвешенном состоянии осуществляется лучше, если реактор 1 наклонить на некоторый угол гг, 10 не превышающий 45 град., так как в данном. случае порошок не будет задерживаться в самой ниж«-ей точке полусферического дна

2. Угол более 45 град. нежелателен потому, что в этом случае порошок может выталки- 15 ваться за пределы полусферического дна 2 на стенки цилиндра 3. где уже нет полного совмещения лент мешалки с сосудом реактора. С помо цью изолятора 8 мешалка 5 соединяется с приводом 9, а посредством 20 скользящего контакта 10- с фидером ВЧ-генератора (не показан). Для создания необходимой газовой среды в реакторе 1 сг<ужит система напуска газа в виде натекателя 11 или испарителя 12, 25

Устройство работает следу:ощим образом.

Обрабатываемый порошок помещается на д«о 2. Вакуумная камера откачивается до необходимогб давления. Затем включается 30 привод 9 мешалки 5, например электродвигатель, который приводит в движение кольца 6: Скорость вращения выбир "åòñÿ такой, чтобы частицы порошка не успевали осесть на дно 1 и, сталкиваясь с лентами колец 6. 35 постоянно находились во взвешенном состоянии. После установления стационарноР

ro состояния с помощью системы подачи газов создается необходимая среда, а затем на кольца 6 через контакт 10 подается ВЧ- 40 напряжение с частотой. достаточной для зажигания емкостного электрического разряда (1-100 МГц) между кольцами 6 и .заземленным внешним цилиндром 4. Регулируя скорость подачи газов, откачки, мощ- 45 ность ВЧ-разряда и время обработки. добизаются необходимых результатов обрабо<ки. После окончания обработки прекращают подачу электрического тока, газа, а за"ем выключают вращение и откачивают 50 из вакуумной камеры газообразные продукты плазмохимических реакций, производят нап ск и извлекают обработанный порошок.

Таким образом, устройство позволяет 55 прои зводить плазмохимическую обработку дисйерсных частиц сколь угодно длитель«ое время. Нахождение движущихся частиц во взвешенном состоянии внутри области горения электрического разряда гарантирует равномерную обработку всех частиц, Наличие вращающейся со значительной скоростью мешалки подавляет агрегатирование частиц и образование комков. Устройство позволяет осуществлять большинство плазмохимических Процессов. в том числе процессы активирования поверхности и пленкообразования. Процессы можно осуществлять как в среде газообразных веществ. подаваемых в реактор через натекатель. так и в среде продуктов разложения полимеров, используя различные типы испарителей. Устройство не лимитирует вид обрабатываемых материалов: это могут быть проводящие вещества (например, графит). диэлектрики, в том <исле полимеры и их смеси. Несомненным преимуществом устройства является его компактность и возможность размещения в любой вакуумной камере, а также отсутствие необходимости в защите обрабатываемого порошка от раздувания воздухом при его напуске перед открыванием камеры. Последнее решается путем увеличения высоты диэлектрического цилиндра, либо сужения его кверху, но возможно также закрывание реактора крышкой с отверстиями.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки порошков в вакууме. содержащее реактор. систему подачи газов в реактор мешалку с приводом для перемешивания порошка и систему электродов для возбу>кдения плазмы в реакторе, отличаюшееся тем,что, сцелью улучшения равномерности обработки и повышения производительности, реактор выполнен в виде двухслойного цилиндра или усеченного конуса со сферическим дном. расположенного с наклоном до 45, причем. внутренний цилиндр изготовлен из диэлектрического материала а наружный иэ проводящего и заземлен. мешалка выполнена в виде одного из электродов. изготовленного из нескольких упругих колец из проводящего материала. электрически изолированных оТ привода и выполнен ных с возможностью контактирования с внугренней стенкой сферического дна из диэлектрического материала.

2, Устройство по и 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что внутренний цилиндр или усеченный конус выполнен иэ прозрачногодиэлектрического материала, а наружный — из металлической сетки, 3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а. ющ е е с я тем. что упругие кольца установлеН«,. относительно стенок дна с зазором равным 0,25-1,0 d. где d — диаметр наименьшей обрабатываемой частицы порошка. мкм.

1749315

Фиг.

Составитель И, Фишель

Те ред М.Моргентал Корректор М. Шароши

Редактор Н. Яцола

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород.. ул.Гагарина, 101 ,г

Заказ 2568 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,Ж-35, Раушская наб,. 4/5