專利名稱：復(fù)合式等離子體表面處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于對(duì)材料進(jìn)行表面物理化學(xué)處理的裝置，尤其涉及一種應(yīng)用于干式氣相反應(yīng)、可用于處理各種材料類型的等離子體表面處理裝置。
背景技術(shù)：
等離子體表面處理技術(shù)是指利用等離子體中包含大量的電子，離子及自由基等活性粒子，這些活性粒子碰撞到被處理物體的表面，會(huì)發(fā)生相應(yīng)的物理或化學(xué)反應(yīng)，使材料表面的性質(zhì)發(fā)生變化或是賦予新的功能，以達(dá)到其處理目的，滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，是制備新材料的重要方法。等離子體表面處理技術(shù)具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，在新材料領(lǐng)域有著廣泛的 用途和市場(chǎng)。等離子體表面處理裝置是實(shí)現(xiàn)等離子體表面處理技術(shù)的基本條件和必備基礎(chǔ)。等離子體表面處理裝置的研制現(xiàn)狀被處理材料不同，等離子體處理裝置必須不同，否則難以進(jìn)行。目前大量進(jìn)行等離子體表面處理的材料有卷狀薄膜類材料、塊狀類材料、顆粒或粉狀類材料；三類材料進(jìn)行處理時(shí)，必須設(shè)計(jì)不同的處理腔體，否則不能滿足需要。一般情況下，卷狀薄膜類材料表面處理中央豎放電極組，兩側(cè)布置收、放料輥，薄膜從電極間穿過(guò)；塊狀類材料中央平放電極組，樣品置于下電極板上；顆?；蚍蹱铑愅庵秒姌O，真空腔內(nèi)部設(shè)有轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)裝顆?；蚍蹱铑悩悠?。另外，當(dāng)對(duì)被處理材料進(jìn)行活化或者接枝時(shí)，也必須設(shè)計(jì)不同的裝置結(jié)構(gòu)。目前國(guó)內(nèi)外成熟的產(chǎn)品中，每種等離子體表面處理裝置均是針對(duì)某種形狀的樣品，比如適合于處理卷狀薄膜類材料的、適合于塊狀類材料的以及適用于顆?；蚍蹱铑惒牧系牡鹊?，在進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)受到了較大的限制。這樣造成的直接后果是等離子體表面處理裝置閑置時(shí)間多、使用成本高、使用效率低。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提出一種復(fù)合式等離子體表面處理裝置，以解決處理裝置應(yīng)對(duì)不同材料類型普適性的問(wèn)題。本實(shí)用新型的目的，將通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)復(fù)合式等離子體表面處理裝置，其特征在于所述表面處理裝置具有一個(gè)真空腔，所述真空腔外側(cè)設(shè)有可放電在真空腔內(nèi)側(cè)形成等離子體的外正電極和外負(fù)電極，所述真空腔內(nèi)側(cè)設(shè)有放料輥、收料輥、轉(zhuǎn)鼓、內(nèi)正電極板和內(nèi)負(fù)電極板，其中所述轉(zhuǎn)鼓為可于真空腔內(nèi)外側(cè)進(jìn)出切換的容器單元，所述內(nèi)正電極板和內(nèi)負(fù)電極板為可于水平向及豎直向翻轉(zhuǎn)切換的板件單元，所述外正電極、外負(fù)電極、內(nèi)正電極板和內(nèi)負(fù)電極板外連至電控器。進(jìn)一步地，所述真空腔內(nèi)設(shè)有一根以上的導(dǎo)料輥，所述放料輥、導(dǎo)料輥、收料輥形成卷狀薄膜材料的傳輸路徑，所述內(nèi)正電極板和內(nèi)負(fù)電極板分設(shè)于傳輸路徑的兩側(cè)。更進(jìn)一步地，所述導(dǎo)料輥為兩根,所述內(nèi)正電極板和內(nèi)負(fù)電極板分設(shè)于兩根導(dǎo)料輥連線的兩側(cè)。進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)鼓為自轉(zhuǎn)型的容器單元，轉(zhuǎn)鼓在真空腔內(nèi)側(cè)自轉(zhuǎn)。[0009]更進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)鼓設(shè)有伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓伸出真空腔或縮回真空腔。本實(shí)用新型處理裝置的應(yīng)用效果為突破了不同材料類型及本身形狀的限制，增廣了適用范圍；并且，切換操作簡(jiǎn)便，提高了處理裝置的整體利用率，降低了生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化。

圖I是本實(shí)用新型多功能等離子體表面處理裝置一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I所示實(shí)施例的實(shí)施方式一的原理示意圖。圖3是圖I所示實(shí)施例的實(shí)施方式二的原理示意圖。圖4是圖I所示實(shí)施例的實(shí)施方式三的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
如何解決現(xiàn)有等離子體表面處理裝置存在的這些弊端？解決的方案為針對(duì)當(dāng)前等離子體表面處理裝置存在的不足，充分滿足材料研究者對(duì)等離子體表面處理裝置的需求，開發(fā)具有多功能的等離子體表面處理裝置，既同一種裝置可以處理具有不同形狀的樣品，包括卷狀薄膜類、塊狀類、顆粒或粉狀類材料等，使該裝置處理結(jié)構(gòu)功能高度集成，即不同類型的被處理材料，只需要選擇不同的處理裝置結(jié)構(gòu)，即可完成。以下便結(jié)合實(shí)施例附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳述，以使本實(shí)用新型技術(shù)方案更易于理解、掌握。如圖I所示，是本實(shí)用新型多功能等離子體表面處理裝置一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖示可見，該表面處理裝置具有一個(gè)真空腔1，真空腔I外側(cè)設(shè)有可放電在真空腔內(nèi)側(cè)形成等離子體的外正電極21和外負(fù)電極22，真空腔內(nèi)側(cè)設(shè)有放料輥41、收料輥42、轉(zhuǎn)鼓5、內(nèi)正電極板31和內(nèi)負(fù)電極板32,其中轉(zhuǎn)鼓5為可于真空腔I內(nèi)外側(cè)進(jìn)出切換的容器單元，內(nèi)正電極板31和內(nèi)負(fù)電極板32為可于水平向及豎直向翻轉(zhuǎn)切換的板件單元，該外正電極、外負(fù)電極、內(nèi)正電極板和內(nèi)負(fù)電極板外連至電控器，分別上電受控。該真空腔I內(nèi)設(shè)有一根以上的導(dǎo)料輥，放料輥、導(dǎo)料輥、收料輥形成卷狀薄膜材料的傳輸路徑，該內(nèi)正電極板和內(nèi)負(fù)電極板分設(shè)于傳輸路徑的兩側(cè)。從圖I所示的實(shí)施例可見，其中導(dǎo)料輥為兩根，放料輥41、導(dǎo)料輥43、收料輥42形成卷狀薄膜材料A的傳輸路徑。而且，內(nèi)正電極板31和內(nèi)負(fù)電極板32 (豎直狀態(tài)下)分設(shè)于該傳輸路徑(特別是兩根導(dǎo)料輥連線)的兩側(cè)。進(jìn)一步地，其中轉(zhuǎn)鼓5為自轉(zhuǎn)型的容器單元，轉(zhuǎn)鼓5在真空腔I內(nèi)側(cè)可自轉(zhuǎn)，從而使其中裝盛的顆?；蚍蹱畈牧暇鶆蚪邮艿入x子體表面處理。而且該轉(zhuǎn)鼓5設(shè)有伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未圖示)，用于帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓伸出真空腔或縮回真空腔。如圖2所示，是本實(shí)用新型表面處理裝置針對(duì)卷狀薄膜類材料(以下簡(jiǎn)稱材料A)的實(shí)施方式原理示意圖。從圖示可見，其中涉及真空腔I、放料輥41、導(dǎo)料輥43和收料輥42，而作為等離子體的產(chǎn)生單元，此處僅用到了分設(shè)于傳輸路徑兩側(cè)、豎直狀態(tài)的內(nèi)正電極板31和內(nèi)負(fù)電極板32。本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)鼓5為退出的構(gòu)件,不對(duì)材料A的傳輸相干涉,故未圖示。實(shí)施時(shí)，將材料A放置在放料輥上，讓材料A從導(dǎo)料輥穿過(guò)最終到達(dá)收料輥，形成“Z”字形的傳輸路徑；然后將真空腔進(jìn)行抽真空，通過(guò)電極轉(zhuǎn)換控制，使內(nèi)正電極板和內(nèi)負(fù)電極板放電產(chǎn)生等離子體,隨著材料A由放料輥不斷傳送到收料輥，最終完成材料A的表面處理。如圖3所示，是本實(shí)用新型表面處理裝置針對(duì)塊狀材料(以下簡(jiǎn)稱材料B)的實(shí)施方式原理示意圖。從圖示可見,其中涉及真空腔I、外正電極21、外負(fù)電極22、內(nèi)正電極板31和內(nèi)負(fù)電極板32。其中真空腔內(nèi)側(cè)的兩塊電極板通過(guò)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為水平狀，構(gòu)建成載物臺(tái)，材料B可放置于載物臺(tái)上。本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)鼓5為退出的構(gòu)件，故未圖示。實(shí)施時(shí)，將材料B放置在載物臺(tái)上，然后將真空腔進(jìn)行抽真空，通過(guò)電極轉(zhuǎn)換控制，使外正電極和外負(fù)電極放電在真空腔內(nèi)產(chǎn)生等離子體，完成對(duì)材料B的表面處理。如圖4所示，是本實(shí)用新型表面處理裝置針對(duì)顆?；蚍蹱畈牧?以下簡(jiǎn)稱材料C)的實(shí)施方式原理示意圖。從圖示可見，其中主要涉及真空腔I和轉(zhuǎn)鼓5，而作為等離子體的產(chǎn)生單元，既可以是真空腔內(nèi)側(cè)的電極板，也可以是真空腔外側(cè)的電極，圖示實(shí)施例為外正 電極21和外負(fù)電極22。本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)鼓5為可伸縮進(jìn)出真空腔且自轉(zhuǎn)型的容器單元。當(dāng)伸出真空腔后，可用于裝盛或傾倒材料C，而當(dāng)縮回真空腔后，又可作為等離子體表面處理的容器。而放料輥和收料輥等構(gòu)件與本實(shí)施方式不相干涉，故省略未圖示。實(shí)施時(shí)，將轉(zhuǎn)鼓伸出真空腔，再將材料C放置到轉(zhuǎn)鼓5之中；再通過(guò)伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)鼓從真空腔外側(cè)移動(dòng)至真空腔內(nèi)側(cè)；然后將真空腔進(jìn)行抽真空，通過(guò)電極轉(zhuǎn)換控制，使外正電極和外負(fù)電極放電在真空腔內(nèi)產(chǎn)生等離子體，完成對(duì)材料C的表面處理。通過(guò)以上實(shí)施方式的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的創(chuàng)新特點(diǎn)從其技術(shù)效果顯見。I、該復(fù)合式等離子體表面處理裝置處理結(jié)構(gòu)功能高度集成，不同的材料只要進(jìn)行不同的功能選擇，即可完成；所以該處理裝置自動(dòng)化程度高，操作更為簡(jiǎn)單方便，降低了人力成本。2、該復(fù)合式等離子體表面處理裝置應(yīng)用范圍廣，可以滿足不同類型的材料表面處理要求；所以該裝置使用效率高，節(jié)約了資源，降低了生產(chǎn)成本。3、該復(fù)合式等離子體表面處理裝置升級(jí)空間較大，基于該裝置的基本結(jié)構(gòu)，在真空腔增設(shè)一進(jìn)氣口，即可對(duì)材料進(jìn)行活化或接枝處理，拓寬了裝置的應(yīng)用領(lǐng)域。本實(shí)用新型還可以有其它實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.復(fù)合式等離子體表面處理裝置，其特征在于所述表面處理裝置具有一個(gè)真空腔，所述真空腔外側(cè)設(shè)有可放電在真空腔內(nèi)側(cè)形成等離子體的外正電極和外負(fù)電極，所述真空腔內(nèi)側(cè)設(shè)有放料輥、收料輥、轉(zhuǎn)鼓、內(nèi)正電極板和內(nèi)負(fù)電極板，其中所述轉(zhuǎn)鼓為可于真空腔內(nèi)外側(cè)進(jìn)出切換的容器單元，所述內(nèi)正電極板和內(nèi)負(fù)電極板為可于水平向及豎直向翻轉(zhuǎn)切換的板件單元，所述外正電極、外負(fù)電極、內(nèi)正電極板和內(nèi)負(fù)電極板外連至電控器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合式等離子體表面處理裝置，其特征在于所述真空腔內(nèi)設(shè)有一根以上的導(dǎo)料輥，所述放料輥、導(dǎo)料輥、收料輥形成卷狀薄膜材料的傳輸路徑，所述內(nèi)正電極板和內(nèi)負(fù)電極板分設(shè)于傳輸路徑的兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合式等離子體表面處理裝置，其特征在于所述導(dǎo)料輥為兩根,所述內(nèi)正電極板和內(nèi)負(fù)電極板分設(shè)于兩根導(dǎo)料輥連線的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合式等離子體表面處理裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)鼓為自轉(zhuǎn)型的容器單元，轉(zhuǎn)鼓在真空腔內(nèi)側(cè)自轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合式等離子體表面處理裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)鼓設(shè)有伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓伸出真空腔或縮回真空腔。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種復(fù)合式等離子體表面處理裝置。特別地該表面處理裝置具有一個(gè)真空腔，真空腔外側(cè)設(shè)有可放電在真空腔內(nèi)側(cè)形成等離子體的外正電極和外負(fù)電極，真空腔內(nèi)側(cè)設(shè)有放料輥、收料輥、轉(zhuǎn)鼓、內(nèi)正電極板和內(nèi)負(fù)電極板，其中轉(zhuǎn)鼓為可于真空腔內(nèi)外側(cè)進(jìn)出切換的容器單元，內(nèi)正電極板和內(nèi)負(fù)電極板為可于水平向及豎直向翻轉(zhuǎn)切換的板件單元，外正電極、外負(fù)電極、內(nèi)正電極板和內(nèi)負(fù)電極板外連至電控器。應(yīng)用本實(shí)用新型該種表面處理裝置，突破了不同材料類型及本身形狀的限制，增廣了適用范圍；并且，切換操作簡(jiǎn)便，提高了處理裝置的整體利用率，降低了生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化。
文檔編號(hào)H01J37/32GK202816866SQ20122052446
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者溫貽芳, 丁琳, 王紅衛(wèi) 申請(qǐng)人:蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院