專利名稱：等離子磁控濺射法電器觸頭表面生產(chǎn)新方法
技術領域：
本發(fā)明是一種電器觸頭生產(chǎn)新方法，特別涉及等離子磁控濺射法電器觸頭表面生產(chǎn)新方法。
背景技術：
高、低壓電器在電力傳輸、控制、保護等各領域有著極為廣泛的應用。電器觸頭是高低壓電器中的關鍵部件，其表面要求耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、電阻率小、承載電流能力強，對于工業(yè)化產(chǎn)品并要求成本低、加工方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明等離子磁控濺射法電器觸頭表面生產(chǎn)新方法，采用合金材料作為胚體，該生產(chǎn)新方法制得的產(chǎn)品耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、電阻率小、承載電流能力強、綜合性能好， 具有較大的推廣應用價值。本發(fā)明等離子磁控濺射法電器觸頭表面生產(chǎn)新方法是這樣實現(xiàn)的以合金胚體的表面作為基面，通過拋光后在酒精溶液中用超聲波清洗，再采用等離子體磁控濺射技術，選用鈦扳作為陰扳(靶)，在沉積前，預濺射IOmin以清洗靶面，再以高頻電壓80V清洗基片 15min, Ar壓強為IPa,當壓強比N2/Ar = 3. 2%，沉積率約為5. 5um/h。本發(fā)明等離子磁控濺射法電器觸頭表面生產(chǎn)新方法，其特征在于合金胚體表面產(chǎn)生TiN薄膜，TiN薄膜顯微硬度達18500N/mm2，劃刻臨界負載達60N，濺射TiN薄膜鍍層的電阻率為68 X 10_6 Ω · cm,蓋板表面層應呈銀白色，結(jié)合性好，無分層及脫皮現(xiàn)象，蓋板經(jīng)三次彎曲返回再彎曲)不起皮；蓋板潮熱試驗蓋板鍍鎳層經(jīng)溫度45°C，濕度93士3%， 96小時無銹蝕現(xiàn)象。


圖1、本發(fā)明等離子磁控濺射法電器觸頭的結(jié)構示意圖。1-表面層TiN膜，2-觸頭本體合金材料。圖2、TiN膜表面粗糙度與痰分壓強的關系。圖3、TiN膜表面硬度與痰分壓強的關系。
具體實施例方式本發(fā)明等離子磁控濺射法電器觸頭生產(chǎn)新方法的特征采用合金材料為胚體，通過拋光后在酒精溶液中用超聲波清洗，選用鈦扳作為陰扳(靶)。在沉積前，預濺射IOmin以清洗靶面，再以高頻電壓80V清洗基片15min，Ar壓強為lPa，當壓強比N2/A, = 3. 2%，沉積率約為5. 5um/h。本發(fā)明等離子磁控濺射法電器觸頭表面生產(chǎn)新方法，其特征在于合金胚體表面產(chǎn)生TiN薄膜，TiN薄膜顯微硬度達18500N/mm2，劃刻臨界負載達60N，濺射TiN薄膜鍍層的電阻率為68 X 10_6 Ω · cm,蓋板表面層應呈銀白色，結(jié)合性好，無分層及脫皮現(xiàn)象，蓋板經(jīng)三次彎曲返回再彎曲)不起皮；蓋板潮熱試驗蓋板鍍鎳層經(jīng)溫度45°C，濕度93士3%， 96小時無銹蝕現(xiàn)象。表1濺射工藝參數(shù)
N2/Ar壓強比(％)功率 (W)偏壓 (V)基片溫度(°c)膜厚(nm)3. 22808025045通過控制濺射系統(tǒng)反應氣體氮的分壓強，控制真空室內(nèi)空間氮的濃度，表面粗糙度隨著氮氣分壓強的增大而增大，如附圖2所示。測定結(jié)果如表2所示。表中RpRfflax和艮分別表示輪廓算術平均偏差、輪廓最大高度和微觀不平度十點高度。表2 TiN薄膜表面粗糙度
N2ZAr (%)厚度表面粗糙度RamaxR23.2450.031.400.65用顯微硬度計測試，通過加載222N的負載，TiN膜上的壓強可達18200N/mm2，當?shù)謮簭娫黾訒r，TiN薄膜的硬度明顯降低，如附圖3所示。將觸頭固定在工作臺上，讓鑲有金剛石的尖端劃刻探針在所加的負載壓力下與薄膜表面接觸，并將試樣隨工作臺作水平直線移動，表面形成劃痕，在顯微鏡下觀察不同負載時得到不同劃痕。當負載增加到60N時，出現(xiàn)使薄膜遭到破壞的臨界負載。這是反映TiN 薄膜與基片之間粘附作用的主要參量。經(jīng)X光衍射分析，濺射沉積之薄膜是以(111)晶面擇優(yōu)取向的多晶結(jié)構，為面心立方結(jié)構的間隙相。如表3所示。表3 TiN薄膜X射線分析結(jié)果
晶相I/Io晶格常數(shù)(XlC^mm)111 222 311 200100 9. 5 4. 5 3. 54.20 4.21 4.24 4.20 本發(fā)明等離子磁控濺射法電器觸頭生產(chǎn)新方法，構思新穎，技術先進，設計合理， 實踐證明大批量生產(chǎn)的制成成品性能好，具有較大的推廣應用價值。
權利要求
1.一種等離子磁控濺射法電器觸頭表面生產(chǎn)新方法，其特征在于采用合金材料為胚體，經(jīng)等離子體磁控濺射法表面處理，其特征在于所述等離子體磁控濺射法指采用胚體表面作為基面，通過拋光后在酒精溶液中用超聲波清洗，磁控濺射時選用鈦扳作為陰扳 (靶)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種等離子磁控濺射法電器觸頭表面生產(chǎn)新方法，其特征在于在沉積前，預濺射IOmin以清洗靶面，再以高頻電壓80V清洗基片15min，Ar壓強為lPa， 當壓強比乂/Ar = 3. 2%，沉積率約為5. 5um/h。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種等離子磁控濺射法電器觸頭表面生產(chǎn)新方法，其特征在于合金胚體表面產(chǎn)生TiN薄膜，TiN薄膜顯微硬度達18500N/mm2，劃刻臨界負載達60N，濺射TiN薄膜鍍層的電阻率為68X 10_6Ω · cm,蓋板表面層應呈銀白色，結(jié)合性好，無分層及脫皮現(xiàn)象，蓋板經(jīng)三次彎曲返回再彎曲)不起皮；蓋板潮熱試驗蓋板鍍鎳層經(jīng)溫度 45 V，濕度93 士 3 %，96小時無銹蝕現(xiàn)象。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種等離子磁控濺射法電器觸頭表面生產(chǎn)新方法，其特征在于采用合金材料為胚體，經(jīng)等離子體磁控濺射法表面處理，達到了較好的觸頭表面綜合性能。本發(fā)明采用等離子體磁控濺射技術，作用于電器觸頭胚體表面，通過對胚體表面拋光后在酒精溶液中用超聲波清洗，選用鈦扳作為陰扳(靶)，在沉積前，預濺射10min以清洗靶面，再以高頻電壓80V清洗基片15min，Ar壓強為1Pa，當壓強比N2/Ar＝3.2％，沉積率約為5.5um/h。該方法構思新穎，設計合理，合金胚體表面產(chǎn)生TiN薄膜，TiN薄膜顯微硬度達18500N/mm2，劃刻臨界負載達60N，濺射TiN薄膜鍍層的電阻率僅為68×10-6Ω·cm。實踐證明，制成成品性能好，具有較大的推廣應用價值。
文檔編號C23C14/35GK102191471SQ20101012158
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權日2010年3月11日
發(fā)明者秦曠宇 申請人:秦曠宇