Zariadenie na prípravu vrstiev karbidov, nitridov, silicidov, boridov W, Cr, Mo, Re, Os, Rh, Ru a multivrstvových a kompozitných štruktúr na vnútornej valcovej ploche elektricky vodivej rúry

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Opisované zariadenie pozostáva z elektricky vodivej rúry, ktorá sa má povliekať a ktorá je pripojená na jednosmerný, pulzný alebo vysokofrekvenčný elektrický zdroj. Do tejto rúry je umiestnená perforovaná rúra, ktorá je spojená s potrubím so sublimačnou komorou a zásobníkmi nosného plynu na chemické nanášanie povlaku v plazme.

Text

Pozerať všetko

(22) Dátum podania prihlášky 8. 12. 2009 (13) Druh dokumentu B 5(32) Dátum podania prioritnej prihlášky (51) ĺm- C 1- 9014001(33) Krajina alebo regionálna organizácia priority C 23 C 4/00(40) Dátum zverejnenia prihlášky 6. 7. 2011 B 051) 7/00 Vestník UPV SR c. 7/2011 B 32 B 1/00(47) Dátum sprístupnenía ÚRAD patentu verejnosti 16. 12. 2013 PRIEMYSELNEHO (62) Číslo pôvodnej prihlášky VLASTNÍCTVA v prípade vylúčenej prihlášky SLOVENSKEJ REPUBLIKY (67) Číslo pôvodnej prihlášky úžitkového vzoru v prípade odbočenia(86) Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCT(87) Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCT(96) Číslo podania európskej patentovej prihlášky(73) Majiteľ Ústav materiálového výskumu SAV, Košice, SK(54) Názov Zariadenie na pripravu vrstiev karbidov, nitridov, silicidov, boridov W, Cr, Mo, Re, Os, Rh, Ru a multivrstvových a kompozitných štruktúr na vnútornej valcovej ploche elektricky vodivej rúryOpisované zariadenie pozostáva z elektricky vodivej rúry,ktorá sa má povliekať a ktorá je pripojená na jednosmerný, pulzný alebo vysokofrekvenčný elektrický zdroj. Do tejto rúryje umiestnená perforovaná rúra, ktorá je spojená s potrubim so sublimačnou komorou a zásobníkmi nosného plynu na chemické nanášanie povlaku v plazme.Vynález sa týka zariadenia na prípravu vrstiev na vnútomej valcovej ploche elektricky vodivej rúry, s cieľom zvýšenia odolnosti proti oteru a korózii.V súčasnom období sú známe metódy a zariadenia na vytváranie povlaku na vnútomých plochách rotačných telies metódami HVOF (High Velocity Oxygen Fuel), vákuové naprašovanie (sputtering) a galvanické nanášanie povlakov. Nevýhody týchto metód a zariadení spočívajú v nerovnomemosti hrúbok nanášaných povlakov a v obmedzených možnostiach týkajúcich sa rôznosti typov povlakov. Vytvárané povlaky majú nedostatočnú priľnavosť. Ako najnovšie riešenie možno uviesť US Patent 7351480, ktorého podstata spočíva v použití magnetov vytvárajúcich dutinu, do ktorej sa vkladá rúra, na ktorej vnútomú stranu sa nanáša povlak. Magnety a povlakovaná rúra sú vložené do vákuovej komory, pričom prekurzor a plyny na tvorbu povlaku sú napúšťané do rúry a prúdia z jedného konca na druhý. Vzhľadom na typ prúdenia prekurzora a plynov pozdĺž osi vnútomej plochy rúry dochádza k nerovnomemému spotrebovávaniu prekurzora, a teda aj nerovnomemej rýchlosti rastu povlaku a k nerovnomemej výslednej hrúbke povlaku. V dokumente US Patent 7351480 je rovnomemosť hrúbky uvádzaná E 20 . Ďalším obmedzením je pomer dĺžky rúry k jej priemeru. Obdobne možno u daného riešenia predpokladať nerovnomemosť štruktúry, textúry a povrchovej morfológie povlaku pozdĺž vnútomej plochy rúry. Toto riešenie nie je vhodne na povlakovanie rúr z feromagnetických materiálov.Podstata všeobecného riešenia prihlášky vynálezu spočíva v zariadeni na prípravu vrstiev karbidov, nitridov, silicidov, boridov W, Cr, Mo, Re, Os, Rh, Ru, a multivrstvových a kompozitných štruktúr na vnútomej valcovej ploche elektricky vodivej rúry metódami chemického nanášania v plazme. Na vákuový systém sa pripojí cez prírubu rúra výhodne vo vyhotovení zo skla, pričom tvorí vákuovú komoru. Do nej je vsunutá súosovo elektricky vodivá rúra, ktorej vnútomá rotačná plocha sa má povlakovať a na ktorú je pripojenýjednosmemý alebo pulzný, alebo vysokofrekvenčný elektrický zdroj. V prípade jednosmerného alebo pulzného elektrického zdroja je táto rúra katódou. Do tejto rúry je súosovo umiestnená perforovanú rúra, ktorá je spojená potrubiami so sublimačnou komorou a zásobníkmi ďalších prekurzorov a nosného plynu, výhodne Ar,alebo Ar N 2, a slúži na rovnomemú distribúciu prekurzorov na chemické nanášania povlaku v plazrne, pričom ako prekurzory je možné výhodne použiť karbonyly kovov, kovoorganícké zlúčeniny, silán, uhľovodíky, a bórovodíky. Zmenou prekurzorov a plynov je možné vytvárať mnohovrstvové štruktúry povlaku v jednom technologickom procese. Takto nanášané povlaky na vnútornú stranu rúr sa vyznačujú rovnomemosťou hrúbky, pričom nedochádza k zmene štruktúry a textúry, povrchovej morfológie pozdĺž vnútomej plochy rotačného telesa, čo je dané rovnomemým tokom prekurzora cez perforovanú rúru. Uvedené riešenie vykazuje dobrú priľnavost povlakov a neobmedzuje pomer dĺžky a priemeru rúry. Ďalšou výhodou je možnosť pripravovať aj typy povlakov, ktoré nie je možné realizovať doposiaľ známymi metódami v aplikácií na vnútomé plochy telies.Prehľad obrázkov na výkresochNa obr. je schéma zariadenia pre povrchovú úpravu vnútomej plochy elektricky vodivej rúry.Schematické uskutočnenie všeobecného riešenia zariadenia podľa vynálezu pozostáva z vákuovej komory m vákuového systému 6, ktorý je oddelený od komory m ventílom á a regulačným škrtiacim členom i, pričom elektricky vodivá rúra g je pripojená prírubou g na vákuovú komoru, na ktorú sa z druhej strany pripája rúra u, výhodne vo vyhotovení zo skla, do ktorej sa na prírubu 1 vákuovo tesne pripojí povlakovaná elektricky vodivá rúra 2, vnútorná plocha ktorej sa má povlakovať a do ktorej sa umiestni perforovaná kovová rúra l s perforovanou stenou výhodne vo vyhotovení z nehrdzavejúcej ocele alebo z titánu, alebo z titánovej zliatiny, pričom na perforovanú kovovú rúru l, povlakovanú elektricky vodivú ním g a rúru Q sa z druhejstrany pripojí zmiešavacia komora g, vnútri ktorej je sublimačná komora 1, prepojená s regulačnými členmi H, l 5 a Q, na ktoré sú pripojené zásobníky plynov, pričom povlakovaná elektricky vodivá rúra z je pripojená na komoru § vakuovo tesne a na povlakovanú elektricky vodivú rúru zje pripojený vysokonapäťový elektrický zdroj 2, pričom vysokonapäťový elektrický zdroj 2 je jednosmemý alebo vysokofrekvenčný, alebo pulzný, pričom V pripade jednosmerného a pulzného elektrického zdroja je na povlakovanú elektricky vodivú rúru g pripojená katóda a na perforovanú rúru 1 anóda vysokonapäťového elektrického zdroja 2. Sublimačná komora 1 je umiestnená v komore § aje prepojená potrubiami so zásobníkmi plynov ll, l 2 a Q, ktoré obsahujú výhodne CH 4, Cgl-lz, N 2, NH 4, SiH 4, BZHG, v závislosti od typu požadovaného povlaku, cez regulačná členy M, l 5 a Q, pričom v sublimačnej komore 1 je umiestnený zdroj tepelného ohrevu prekurzora, ktorým môže byť výhodne halogénová lampa.V strojárskom a automobilovom priemysle na vnútomé plochy zariadeni, pracujúcich pri jednorazovo,alebo cyklicky zvýšených teplotách na tvarovo rôznych vnútorných plochách, ako aj na vnútomých plochách hydraulických valcov, zásobníkov na lieky a potraviny a ďalších prvkov strojových zariadení s vnútomou valcovou plochou, na ktorej je požadovaná zvýšená odolnosť proti oteru a/alebo zvýšená odolnosť proti korozn.l. Zariadenie pre prípravu vrstiev karbidov, nitridov, silicidov, boridov W, Cr, Mo, Re, Os, Rh, Ru, multivrstvových a kompozitných štruktúr, pričom ako prekurzory sa výhodne použijú karbonyly týchto kovov,alebo organokovové zlúčeniny týchto kovov, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že pozostáva z vákuovej komory (10), na ktorúje vákuovo tesne napojená rúra (17) svojim jedným čelom a na jej druhé čelo je vákuovo tesne napojená sublimačná komora (7) umiestnená v zmíešavacej komore (8) a vo vnútomom priestore rúry (17) je podobne vakuovo tesne umiestnená súosovo povlakovaná elektricky vodivá rúra (2), v ktorej je vsunutá perforovaná kovová rúra (l), a na vákuovú komoru (10) je napojený vysoko vákuový systém (6) s možnosťou uzatvárania ventilom (5) a riadenia regulačným ventilom (4), na sublímačnú komoru (7) sú napojené aspoň dva zo zásobníkov plynov (1 l), (12) a (13) výhodne s možnosťou regulácie regulačnými členmi(14), (15) a (16) a na povlakovanú elektricky vodivú rúru (2) je pripojený vysokonapäťový elektrický zdroj(9) 2. Zariadenie podľa bodu 1, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že vákuovo tesné napojenie povlakovanej elektricky vodivej rúry (2) s vàkuovou komorou (10) a tiež so sublimačnou komorou (7) je zrealizované prostredníctvom príruby.3. Zariadenie podľa bodu 1, v y z n a č u j ú c e s a tý m , že vysokonapäťový elektrický zdroj(9) je jednosmemý alebo vysokofrekvenčný, alebo pulzný, pričom v prípade jednosmemého a pulzného elektrického zdroja je na rúru (2) pripojená katóda a na rúru (1) anóda zdroja.6. Zariadenie podľa bodu l, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že v sublimačnej komore (7) je umiestnený zdroj tepelného ohrevu prekurzora, výhodne halogénová lampa.že perforovaná kovová rúra

MPK / Značky

MPK: B05D 7/22, C23C 4/10, B32B 1/08

Značky: multivrstvových, ploché, vrstiev, nitridov, přípravu, karbidov, vnútornej, rúry, elektricky, boridov, silicidov, kompozitných, zariadenie, struktur, vodivej, valcovej

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-288155-zariadenie-na-pripravu-vrstiev-karbidov-nitridov-silicidov-boridov-w-cr-mo-re-os-rh-ru-a-multivrstvovych-a-kompozitnych-struktur-na-vnutornej-valcovej-ploche-elektricky-vodivej-rur.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zariadenie na prípravu vrstiev karbidov, nitridov, silicidov, boridov W, Cr, Mo, Re, Os, Rh, Ru a multivrstvových a kompozitných štruktúr na vnútornej valcovej ploche elektricky vodivej rúry</a>

Podobne patenty