專利名稱：一種使用脈沖激光法在內腔表面鍍膜的裝置與方法
技術領域：
本發明涉及一種內腔鍍膜的裝置與方法，特別是針對炮管、槍膛、波導內腔的 特殊要求，制備相應的各種功能性薄膜，如耐磨、耐高溫、導電薄膜的裝置與方法。
背景技術：
炮管的壽命會受到火炮發射時的熱燒蝕、化學燒蝕以及機械磨損等多種因素的 影響，現代火炮系統的性能要求繼續朝著高初速、高射速、高膛壓和遠射程的方向發 展，為了實現這些性能，必須要采用高火焰溫度的現代發射藥，可是，這些發射藥具有 極高腐蝕。這就要求在炮管、槍膛內表面制備耐高溫、防腐涂層。
隨著通訊技術向高頻段和大功率方向的發展，復材波導內腔表面電性能差，慢 慢無法滿足信號傳輸使用要求，所以提高內腔表面電性能成為當務之急，采用脈沖激光 法在內腔表面鍍導電膜可提高電性能。目前在現有技術中使用包括激光器、平面鏡、凸 透鏡，真空室、靶材的裝置通過脈沖激光法鍍膜已經是一種成熟的技術，但未見有采用 脈沖激光法在內腔表面鍍膜的裝置。發明內容
本發明的目的是提供一種使用脈沖激光法在內腔表面鍍膜的裝置與方法，利用 本發明可在內腔表面鍍各種功能薄膜，如在復材波導內表面鍍金屬導電膜；槍炮內膛表 面鍍耐高溫防護薄膜；常用管材內表面鍍耐腐蝕薄膜。
本發明所述裝置包括激光器、平面鏡、凸透鏡，真空室、靶材、水冷管，還包 括連動裝置，工件架，導軌，其中導軌與真空室壁連接，工件架設有可沿導軌運動的滾 輪，工件架一端與連動裝置相連接，通過連動裝置可以帶動工件架在導軌上運動。
連動裝置可以設置在真空室內部或者外部；設置在外部有利于連動裝置的控制 和維護。
本發明所述裝置還可以包括連接在真空室壁的加熱器，設置加熱器可以提高薄膜質量。
使用本發明所述裝置可以實現脈沖激光內腔鍍膜，且能實現多種薄膜沉積。
本發明還提供了一種采用脈沖激光法在內腔表面鍍膜的方法，包括以下步驟
(1)化學清洗首先采用綢布蘸丙酮/乙醇對工件內表面進行多遍擦洗，直到 綢布顏色不再發生明顯變化為止；或者將待鍍件置于超聲清洗裝置中，根據待鍍件的特 性，用丙酮或、乙醇等其他溶液清洗；
(2)抽真空使真空室4中保持適當真空；
(3)通過加熱器6加熱，以提高薄膜質量；
(4)沉積薄膜在脈沖激光鍍膜過程中，激光器14發射的激光通過平面鏡1反 射，由凸透鏡2聚焦到靶面上；待鍍件5在連動裝置11的帶動下，沿真空室軸向運動； 靶材7繞自身軸10旋轉。當待鍍件5從一端移動到另一端，完成其內腔鍍膜過程。如3果待鍍件比較長，可從一端移動到中間位置，待待鍍件調轉方向后完成薄膜沉積過程。
(5)鍍膜過程結束，待降溫后，放氣，取下工件。


圖1為本發明的結構示意圖。
其中，1平面鏡，2凸透鏡，3窗口，4真空室，5待鍍件，6加熱器，7靶材，8 水冷管，9密封圈，10旋轉軸，11連動裝置，12工件架，13導軌，14激光器。
具體實施方式
圖1為實現本發明的一個實例，包括激光器14、平面鏡1、凸透鏡2，真空室 4、加熱器6、靶材7、水冷管8，連動裝置11，工件架12，導軌13，其中導軌13與真空 室壁連接，工件架12設有可沿導軌13運動的滾輪，連動裝置11 一端與工件架12連接， 另一端設置在真空室4外部。通過連動裝置11可以帶動工件架12在導軌13上運動。
使用本發明所述裝置，采用脈沖激光法在內腔表面鍍膜的方法是
(1)化學清洗首先采用綢布蘸丙酮/乙醇對工件內表面進行多遍擦洗，直到 綢布顏色不再發生明顯變化為止；或者將待鍍件置于超聲清洗裝置中，根據待鍍件的特 性，用丙酮或、乙醇等其他溶液清洗；
(2)抽真空使真空室4中保持適當真空；
(3)通過加熱器6加熱，以提高薄膜質量；
(4)沉積薄膜在脈沖激光鍍膜過程中，激光器14發射的激光通過平面鏡1反 射，由凸透鏡2聚焦到靶面上；待鍍件5在連動裝置11的帶動下，沿真空室軸向運動； 靶材7繞自身軸10旋轉。當待鍍件5從一端移動到另一端，完成其內腔鍍膜過程。如 果待鍍件比較長，可從一端移動到中間位置，待待鍍件調轉方向后完成薄膜沉積過程。
(5)鍍膜過程結束，待降溫后，放氣，取下工件。
權利要求
1.一種使用脈沖激光法在內腔表面鍍膜的裝置，包括激光器(14)、平面鏡(1)、凸透 鏡(2)，真空室(4)、靶材(7)、水冷管(8)，其特征在于，還包括連動裝置(11)，工件架 (12)，導軌(13)，其中導軌(13)與真空室(4)壁連接，工件架(12)設有可沿導軌(13) 運動的滾輪，工件架(12) —端與連動裝置(11)相連接，通過連動裝置(11)可以帶動工 件架(12)在導軌(13)上運動。
2.根據權利要求1所述的在內腔表面鍍膜的裝置，其特征在于連動裝置(11)設置在 真空室⑷外部。
3.根據權利要求1或2所述的在內腔表面鍍膜的裝置，其特征在于還包括連接在真空 室⑷壁的加熱器。
4.一種采用脈沖激光法在內腔表面鍍膜的方法，包括以下步驟(1)化學清洗首先采用綢布蘸丙酮/乙醇對工件內表面進行擦洗，直到綢布顏色不 再發生明顯變化為止；或者將待鍍件置于超聲清洗裝置中，根據待鍍件的特性，用丙酮 或、乙醇等其他溶液清洗；(2)抽真空使真空室(4)中保持真空；(3)通過加熱器(6)加熱，以提高薄膜質量；(4)沉積薄膜在脈沖激光鍍膜過程中，激光器(14)發射的激光通過平面鏡(1)反 射，由凸透鏡(2)聚焦到靶面上；待鍍件(5)在連動裝置(11)的帶動下，沿真空室(4) 軸向運動；靶材(7)繞自身軸(10)旋轉，當待鍍件(5)從一端移動到另一端，完成其內 腔鍍膜過程；(5)鍍膜過程結束，待降溫后，放氣，取下工件。
5.根據權利要求4所述的在內腔表面鍍膜的方法，其特征在于，在步驟(4)中，如果 待鍍件(5)比較長，從一端移動到中間位置，待鍍件(5)調轉方向后完成薄膜沉積過程。
全文摘要
本發明涉及一種使用脈沖激光法在內腔表面鍍膜的裝置，包括激光器、平面鏡、凸透鏡，真空室、靶材、水冷管，還包括連動裝置，工件架，導軌，其中導軌與真空室壁連接，工件架設有可沿導軌運動的滾輪，工件架一端與連動裝置相連接，通過連動裝置可以帶動工件架在導軌上運動。本發明還涉及一種使用脈沖激光法在內腔表面鍍膜的方法。使用本發明所述裝置和方法可以實現脈沖激光內腔鍍膜，且能實現多種薄膜沉積。
文檔編號C23C14/28GK102021518SQ201010523120
公開日2011年4月20日 申請日期2010年10月26日 優先權日2010年10月26日
發明者任妮, 武生虎, 肖更竭, 趙棟才, 馬占吉 申請人:中國航天科技集團公司第五研究院第五一○研究所