專利名稱：一種拉絲模具的微孔金剛石涂層裝置及涂層制備方法
技術領域：
本發明涉及化學氣相沉積(簡稱CVD)金剛石涂層拉絲模制備技術，屬冶金類金屬材料鍍覆領域，尤其是一種拉絲模具的微孔金剛石涂層裝置及涂層制備方法。
背景技術：
從事專業CVD氣相沉積的技術人員均知道，CVD氣相沉積法沉積金剛石薄膜生產工藝中，高溫下的熱絲變形燒傷工件內表面是一件很難克服的問題，例如中國專利 ZL98110896. 2公開了一種金剛石涂層拉絲模，其采用一般的橫向穿約法只適應于大孔徑 (￠4. 00以上)的模具作表面涂層，但由于熱絲要在高溫下的自然下垂和抖動，雖然不至于燒傷工件內表面，但由于熱絲與工件軸心距離發生了變化，導致生產的金剛石薄膜厚度不均勻影響產品的質量，由于橫向安裝熱絲的方法存在嚴重的不足，有關科技人員便發明垂直方向安裝熱絲，例如中國專利ZL200810044524. 5公開了一種小孔徑金剛石涂層拉絲模具制備方法，通過垂直方向安裝熱絲，可以在很小的孔徑表面制作金剛石薄膜，但由于熱絲是通過不銹鋼彈簧直接與電極相接觸，目前，現有的彈簧材料不能承受2000°C的高溫，現實工業中一般用金屬材料鑰作為高溫電極，因為鑰是耐高溫且導電性良好，但因鑰材料為粉未冶金材料，是不可以用來制作彈簧的，所以只能用含鎳量較高的不銹鋼材料來制作彈簧電極。這樣導致于熱絲經常燒壞彈簧電極，使生產無法正常開展。

發明內容
本發明針對上述技術問題，提供了一種涂層效果好，模具內孔涂層均勻的拉絲模具的微孔金剛石涂層裝置及涂層制備方法。為解決上述技術問題，本發明制作拉絲模具的微孔金剛石涂層裝置的技術方案為一種拉絲模具的微孔金剛石涂層裝置，包括熱絲、拉絲模，熱絲穿過拉絲模的模孔位于拉絲模的軸心，熱絲兩端分別連接電極，其特征在于若干個拉絲模間隔放置在支架的斜面上，熱絲下端與一電極固定連接，熱絲上端繞接另一電極后與高溫彈簧連接。作為本發明拉絲模具的微孔金剛石涂層裝置的優選，支架的斜面優選設置為 30°飛0°，支架的斜面最好設置為45°，通過設置45°的斜面，有效的防止拉絲模在斜面上傾倒，提高了裝置的穩定性。作為本發明拉絲模具的微孔金剛石涂層裝置的進一步優選，拉絲模的模孔直徑為 2. 0-4. 0mm，為了更好的對拉絲模進行金剛涂層，拉絲模孔徑優選為2. 0-4. Omm使其涂層更加均勻和細密。本發明關鍵技術在于，將熱絲以一定傾斜角度度拉直，熱絲下端直接接在電極上， 熱絲上端繞接另一電極后與高溫彈簧連接，通過高溫彈簧的形變拉緊，并且將熱絲加溫過程中的產生的拉伸轉化到高溫彈簧的形變之內，從而保持熱絲始終保持拉直，由于在兩電極間的熱絲產生的溫度最高，通過電極后的熱絲溫度會有所降低，所述的高溫彈簧與通過電極后的熱絲連接，有效的防止了高溫彈簧因溫度過高而燒毀，提高了模具涂層的成功率和效率。為制得上述拉絲模具的金剛涂層，本發明提供的拉絲模具的微孔金剛石涂層的制備方法為ー種拉絲模具的微孔金剛石涂層的制備方法，用熱絲化學氣相沉積法在拉絲模內孔表面制備金剛石涂層，包括金剛石微粉預置形核階段和在拉絲模內孔表面沉積一層金剛石薄膜的生長階段，其特征在于在形核階段以C3H6和H2的混合氣為氣源，總氣流量為300-400ml/min，其中C3H6體積份數占H2體積份數的30_35%，，拉絲模基體溫度為 750-900°C，熱絲溫度為2100-2200°C，反應時間為30_60min，并保持2. 0-4. Okpa的反應恒壓；
在生長階段以C3H6和H2的混合氣為氣源，總氣流量為300-350ml/min，其中C3H6體積份數占H2體積份數的25-30%，拉絲模基體溫度為800-950°C，熱絲溫度為2100-2200°C，沉淀時間為6-8h，并保持2. 0-4. Okpa的反應恒壓。利用本發明制備的金剛石涂層拉絲模，具有使用壽命長，尺寸精度高，涂層均勻等特點。


圖I為本發明的拉絲模具的微孔金剛石涂層裝置剖面結構示意圖。
具體實施例方式如圖I所示ー種拉絲模具的微孔金剛石涂層裝置，包括熱絲I、拉絲模2，熱絲I穿過拉絲模2的模孔位于拉絲模2的軸心，熱絲I兩端分別連接電極3，若干個拉絲模間隔放置在支架4的斜面上，熱絲I下端與ー電極3固定連接，熱絲I上端繞接另一電極后與高溫彈簧5連接支架4的斜面設置為30°飛0°，斜面設置為45°，拉絲模2的模孔直徑為
2.0-4. Omm0ー種拉絲模具的微孔金剛石涂層的制備方法，用熱絲化學氣相沉積法在拉絲模內孔表面制備金剛石涂層，包括金剛石微粉預置形核階段和在拉絲模內孔表面沉積ー 層金剛石薄膜的生長階段，其特征在于在形核階段以C3H6和H2的混合氣為氣源，總氣流量為300-400ml/min，其中C3H6體積份數占H2體積份數的30_35%，，拉絲模基體溫度為 750-900°C，熱絲溫度為2100-2200°C，反應時間為30_60min，并保持2. 0-4. Okpa的反應恒壓；
在生長階段以C3H6和H2的混合氣為氣源，總氣流量為300-350ml/min，其中C3H6體積份數占H2體積份數的25-30%，拉絲模基體溫度為800-950°C，熱絲溫度為2100-2200°C，沉淀時間為6-8h，并保持2. 0-4. Okpa的反應恒壓。
權利要求
1.一種拉絲模具的微孔金剛石涂層裝置，包括熱絲、拉絲模，熱絲穿過拉絲模的模孔位于拉絲模的軸心，熱絲兩端分別連接電極，其特征在于若干個拉絲模間隔放置在支架的斜面上，熱絲下端與一電極固定連接，熱絲上端繞接另一電極后與高溫彈簧連接。
2.根據權利要求I所述的一種拉絲模具的微孔金剛石涂層裝置，其特征在于支架的斜面設置為30° 60°。
3.根據權利要求2所述的一種拉絲模具的微孔金剛石涂層裝置，其特征在于支架的斜面設置為45°。
4.根據權利要求I所述的一種拉絲模具的微孔金剛石涂層裝置，其特征在于拉絲模的模孔直徑為2. 0-4. 0mm。
5.根據權利要求1、2、3、4之一所述的一種拉絲模具的微孔金剛石涂層的制備方法， 用熱絲化學氣相沉積法在拉絲模內孔表面制備金剛石涂層，包括金剛石微粉預置形核階段和在拉絲模內孔表面沉積一層金剛石薄膜的生長階段，其特征在于在形核階段以C3H6和H2 的混合氣為氣源，總氣流量為300-400ml/min，其中C3H6體積份數占H2體積份數的30_35%，， 拉絲模基體溫度為750-900°C，熱絲溫度為2100-2200°C，反應時間為30-60min，并保持 2. 0-4. Okpa的反應恒壓；在生長階段以C3H6和H2的混合氣為氣源，總氣流量為300-350ml/min，其中C3H6體積份數占H2體積份數的25-30%，拉絲模基體溫度為800-950°C，熱絲溫度為2100-2200°C，沉淀時間為6-8h，并保持2. 0-4. Okpa的反應恒壓。
全文摘要
一種拉絲模具的微孔金剛石涂層裝置，包括熱絲、拉絲模，熱絲穿過拉絲模的模孔位于拉絲模的軸心，熱絲兩端分別連接電極，若干個拉絲模間隔放置在支架的斜面上，熱絲下端與一電極固定連接，熱絲上端繞接另一電極后與高溫彈簧連接，利用本發明制備的金剛石涂層拉絲模，具有使用壽命長，尺寸精度高，涂層均勻等特點。
文檔編號C23C16/44GK102586756SQ201210054889
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月5日 優先權日2012年3月5日
發明者任國東, 楊國勝, 殷世春, 潘曄華 申請人:宜興市景程模具有限公司