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【技术】将真空电镀机改装为真空离子镀膜机

    离子镀膜是20世纪70年代发展起来的新技术,1963年美国的D.M.Mattox首先提出离子镀的原理。简单地说,离子镀是在减压放电中,使欲镀的物质蒸发,并使其一部分离子化,再加上电场使其加速,以高能量蒸发到待镀物上,从而提高附着力和膜层质量。
    应用离子镀技术可获得不同性能的表面层,如防腐镀层、耐摩擦润滑镀层、硬质耐磨镀层、装饰镀层等等。
    由于离子镀技术有诸多优点,它将在许多领域取代电镀与真空蒸镀,这一发展趋势必给许多实验室及大批企业带来一对矛盾,一方面需要投入较大资金购买离子镀设备,而另一方面,原有的真空蒸镀设备被闲置。解决这一矛盾的最好办法就是用极少的投资改造现有的真空蒸镀设备。在这方面我们已获得成功,只需增加一些通用设备(调压器、针阀、硅堆等)就可使真空电镀机不仅保留原来的真空蒸镀功能,而且具有离子镀的功能。主要改装工作可分以下几方面(以ZD-306高真空电镀机为例):
    1、高压电场
    利用原设备高压轰击系统,但在高压线圈输出端加接一硅堆(整流器),使之变为直流高压,再引入真空室,将负极接至工件上,正极接一环形电极(这环形电极是利用原设备轰击电极改装而成的)。并把电压表读数作相应定标。这样通过调节机内调压器可实现电场大小的调节。
    2、蒸发电源
    在原机中蒸发和轰击用的是同一个机内的调压器,因此,相互不能独立工作。我们断开机内低压变压器输入端与机内调压器的连线,而外接一个调压器(50自耦变压器),以实现蒸发电流的调节和控制。
    3、充气系统
    离子镀需要向真空室内充入一定量的某种气体,这就要求系统有一个充气通道。原真空室有两个接规管(电离管和热偶管)的孔,现把热偶管和电离管用三通相连,集中装于一个孔,另一个孔作为充气的通道,烧制一根玻璃管装在其中,玻璃管后面接一个高真空针阀,这样可以实现向真空室内充气的过程。
    通过以上工作就完成了真空离子镀膜机的改装,对于其它机型可作类似的改装。在改装过程中应特别注意电极、工件架间相互绝缘,我们自行制作了悬挂式绝缘挂架很好地解决了绝缘问题。改装完成后,用该设备按离子镀过程完成大量的科研与对外服务工作,实践证明,该设备在不同形状、材质的基底上镀以不同镀料,都取得了均匀、牢固的高质量镀层。

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