一種管狀大容積等離子體聚合塗層裝置的製作方法

2023-12-10 15:16:12 2

本發明屬於等離子體技術領域，涉及到一種等離子體聚合塗層裝置。

背景技術：

等離子體聚合塗層是一種重要的表面處理方法。在等離子體聚合塗層過程中，將需要處理的基材放在真空室內，在真空狀態下通入工藝氣體和氣態有機類單體，通過放電把有機類氣態單體等離子體化，使其產生各類活性種，由這些活性種之間或活性種與單體之間進行加成反應形成聚合物。在等離子體聚合塗層的工業應用中，為了儘可能提高處理批量和降低處理成本，需要儘可能增大真空室的容積以便能夠同時容納更多的基材接受處理。但是現有技術的等離子體聚合塗層裝置採用方形的真空室，隨著真空室容積的增大，空間等離子體的均勻性變差，同一批處理的不同基材由於所處位置與電極、單體/載體氣體出口、真空排氣口等之間距離的差別增大，使批處理產品質量均勻性變差，從而不能進一步增大真空室容積實現提高處理效率和降低處理成本。目前等離子體聚合塗層加工需求和批量正日益增加，急需解決現有等離子體聚合塗層裝置和技術存在的容積小、批量小、效率低、成本高、批處理均勻性差的問題。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種管狀大容積等離子體聚合塗層裝置，以解決現有技術存在的容積小、批量小、效率低、成本高、批處理均勻性差的問題。

本發明所採用的技術方案如下：

一種管狀大容積等離子體聚合塗層裝置，其特徵在於：真空室為管狀，真空室的內壁上安裝有電極和導軌，其中電極為柱面形，位於與真空室同軸的柱面上，電極分開為至少兩部分，留出的空隙安裝導軌，電極與導軌不接觸；治具安裝在導軌上，與真空室同軸，待處理的基材裝在治具內，真空室的頂部沿軸向間隔設置載體氣體管路和單體蒸汽管路，真空室的底部沿軸向間隔設置真空排氣管路，真空室的兩端安裝真空室門。

所述的真空室的內徑為30-80cm，長度為0.5-10m。

所述的電極與真空室內壁之間的間隙為10-60mm。

所述的電極上布滿通孔，孔徑為2-30mm，孔間隔為2-30mm，電極的材質為鋁或不鏽鋼。

所述的每相鄰兩個載體氣體管路之間的間隔為30-80cm，所述每相鄰兩個單體蒸汽管路之間的間隔為30-80cm，所述每相鄰兩個真空排氣管路之間的間隔為30-80cm。

所述的治具為金屬或塑料製成的筒狀籠子。

本發明的上述技術方案與現有技術相比具有以下優點：

(1)本發明裝置真空室沿軸向伸長擴大容積，徑向尺度小，空間等離子體分布均勻，同一批處理的不同基材所處位置與電極、單體/載體氣體出口、真空排氣口等之間距離的差別小，批處理產品質量均勻性良好。

(2)真空室容積的增大不影響等離子體的分布和基材所處等離子體環境，易於增大真空室容積、加大處理批量、提高處理效率、降低處理成本。

(3)真空室的容積大，等離子體的均勻性良好，處理批量大、效率高、成本低，批處理產品質量均勻性良好。

附圖說明

圖1是本發明裝置的結構示意圖。

圖中：1、真空室，2、電極，3、導軌，4、治具，5、基材，6、載體氣體管路，7、單體蒸汽管路，8、真空排氣管路，9、真空室門。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例詳細說明本發明，但本發明並不局限於具體實施例。

實施例1

如圖1所示，一種管狀大容積等離子體聚合塗層裝置，真空室1為管狀，真空室1的內徑為30cm，長度為10m，真空室1的內壁上安裝有電極2和導軌3，所述的電極2與真空室1內壁之間的間隙為10mm，其中電極2為柱面形，位於與真空室1同軸的柱面上，電極2分開為左右兩部分，留出中間的空隙安裝導軌3，電極2與導軌3不接觸，所述的電極上布滿通孔，孔徑為2mm，孔間隔為2mm，電極的材質為鋁或不鏽鋼；治具4安裝在導軌3上，與真空室1同軸，待處理的基材5裝在治具4內，所述的治具4為金屬或塑料製成的筒狀籠子，真空室1的頂部沿軸向間隔設置載體氣體管路6和單體蒸汽管路7，載體氣體管路連接到載體氣體源，單體蒸汽管路連接到單體蒸汽源，所述的每相鄰兩個載體氣體管路6之間的間隔為80cm，所述每相鄰兩個單體蒸汽管路7之間的間隔為80cm，真空室1的底部沿軸向間隔設置真空排氣管路8，真空排氣管路連接到真空泵，所述每相鄰兩個真空排氣管路8之間的間隔為80cm，真空室1的兩端安裝真空室門9，供治具送入和取出。

實施例2

一種管狀大容積等離子體聚合塗層裝置，真空室1為管狀，真空室1的內徑為80cm，長度為0.5m，真空室1的內壁上安裝有電極2和導軌3，所述的電極2與真空室1內壁之間的間隙為60mm，其中電極2為柱面形，位於與真空室1同軸的柱面上，電極2分開為三部分，留出的空隙安裝導軌3，電極2與導軌3不接觸，所述的電極上布滿通孔，孔徑為30mm，孔間隔為30mm，電極的材質為鋁或不鏽鋼；治具4安裝在導軌3上，與真空室1同軸，待處理的基材5裝在治具4內，所述的治具4為金屬或塑料製成的筒狀籠子，真空室1的頂部沿軸向間隔設置載體氣體管路6和單體蒸汽管路7，所述的每相鄰兩個載體氣體管路6之間的間隔為30cm，所述每相鄰兩個單體蒸汽管路7之間的間隔為30cm，真空室1的底部沿軸向間隔設置真空排氣管路8，所述每相鄰兩個真空排氣管路8之間的間隔為30cm，真空室1的兩端安裝真空室門9，供治具送入和取出。

實施例3

一種管狀大容積等離子體聚合塗層裝置，真空室1為管狀，真空室1的內徑為50cm，長度為5m，真空室1的內壁上安裝有電極2和導軌3，所述的電極2與真空室1內壁之間的間隙為30mm，其中電極2為柱面形，位於與真空室1同軸的柱面上，電極2分開為六部分，留出中間的空隙安裝導軌3，電極2與導軌3不接觸，所述的電極上布滿通孔，孔徑為15mm，孔間隔為15mm，電極的材質為鋁或不鏽鋼；治具4安裝在導軌3上，與真空室1同軸，待處理的基材5裝在治具4內，所述的治具4為金屬或塑料製成的筒狀籠子，真空室1的頂部沿軸向間隔設置載體氣體管路6和單體蒸汽管路7，所述的每相鄰兩個載體氣體管路6之間的間隔為50cm，所述每相鄰兩個單體蒸汽管路7之間的間隔為50cm，真空室1的底部沿軸向間隔設置真空排氣管路8，所述每相鄰兩個真空排氣管路8之間的間隔為50cm，真空室1的兩端安裝真空室門9，供治具送入和取出。