[发明专利]用于蒸发器体的初始润湿辅助材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种初始润湿辅助材料，所述辅助材料用于施加到可电加热的陶瓷蒸发器体的蒸发器表面上，所述蒸发器体用于在PVD敷金属装置中运行以蒸发铝。本发明还涉及一种可电加热的陶瓷蒸发器体，所述蒸发器体具有施加到蒸发器体的蒸发器表面上的根据本发明的初始润湿辅助材料。本发明还涉及一种用于制备可电加热的陶瓷蒸发器体的方法，其中在加热所述蒸发器体之前将根据本发明的初始润湿辅助材料施加到蒸发器体的蒸发器表面上。

背景技术

根据PVD(物理气相沉积)技术，用优选为铝的金属涂覆柔性基底的常规方法为所谓的真空带敷金属法。合适的柔性基底为例如纸、塑料箔和织物，而主要将铝用作金属。这种涂覆基底广泛用于包装和装饰目的、电容器的生产和环境技术(绝缘)。

在所谓的敷金属装置中涂覆柔性基底。在敷金属装置中，在冷却的辊上引导待涂覆的基底，同时使其暴露于金属蒸气，所述金属蒸气在基底的表面上冷凝为薄金属层。为了产生所需的恒定蒸气流，使用优选为所谓的蒸发器船形式的可电加热的蒸发器体，该蒸发器体被加热到约1450～1600℃。金属丝以连续方式提供，并在蒸发器船的表面上熔化，并且在约10^-4毫巴的真空下蒸发。主要使用的金属是铝。

根据PVD技术，在非连续方法中优选通过闪蒸间歇地涂覆非柔性基底。所述非柔性基底例如为电视屏幕和塑料零件。

用在连续法和非连续法中的蒸发器体通常由热压陶瓷材料组成，其主要成分是二硼化钛和氮化硼。二硼化钛是导电性组分，而氮化硼是电绝缘组分，当二者混合在一起时产生一定的比电阻。

在实践中，在敷金属过程开始时待蒸发的金属在蒸发器体上的润湿是不完全的。因此，在敷金属过程开始时由于较小的润湿表面仅仅可实现降低的蒸发速率(千克金属/单位时间)。

发明内容

本发明提供一种初始润湿辅助材料，一种具有根据本发明的初始润湿辅助材料的蒸发器体和一种最初提到的类型的方法，由此得到通过待蒸发的铝获得蒸发器体的初始润湿性，从而提高蒸发器开始运行时的蒸发速率。

本发明提供一种初始润湿辅助材料，所述辅助材料用于施加到可电加热的陶瓷蒸发器体的蒸发器表面上，所述蒸发器体用于在PVD敷金属装置中运行以蒸发铝并且含有作为材料成分的优选为氮化硼形式的氮。根据本发明的初始润湿辅助材料为块体材料或层状材料和/或粉末材料，所述层状材料包含也可形成为板材或箔状材料的至少一层，所述初始润湿辅助材料包含至少两种组分：作为第一组分的铝，条件是，一旦蒸发器体开始运行其就在所述蒸发器体的蒸发器表面上熔化并与蒸发器体中的氮反应，由此在蒸发器表面上产生氮化铝层，以及作为第二组分的润湿剂(润湿介质)，通过所述润湿剂有助于熔融的铝在所述蒸发器表面上形成均匀的、大的表面分布。

蒸发器体是直接地电阻加热的，即在直接的电流通路中加热。

蒸发器启动后初始润湿辅助材料中的熔化的铝通过润湿剂迅速、广泛地分布在蒸发器体的蒸发器表面上，使得在加热过程开始时蒸发器表面就已经几乎完全被铝润湿。润湿剂优选减小熔融铝的润湿角。通过这种方式良好分布的铝然后与蒸发器体的氮化硼反应以形成氮化铝。与蒸发器体的氮化硼相比，由此在蒸发器表面上形成的氮化铝更好地被铝润湿。如果蒸发器体以适当的方式运行，则在蒸发器体的整个寿命期间保持由初始润湿辅助材料形成的活性润湿表面(＝在蒸发器体的蒸发器表面上产生的氮化铝层)。

通过在蒸发器体启动(＝加热开始步骤)时借助初始润湿辅助材料可非常快速地被提供到蒸发器体的蒸发器表面上的氮化铝层，其中待蒸发的铝材料连续地施加到该氮化铝层上，蒸发器表面的润湿/涂覆得到明显的改善，因为与例如氮化硼相比，氮化铝层极大地减小铝相对蒸发器体的蒸发器表面的润湿角(降低表面张力)，使得更快速地润湿氮化铝层和蒸发器表面。初始润湿辅助材料中的铝在蒸发器体开始运行时熔化，即，例如当电流流过蒸发器体以便由于蒸发器体的欧姆电阻而将该蒸发器体电加热到1450～1600℃的示例性工作温度时，其中初始润湿辅助材料中的润湿剂使初始润湿辅助材料中的铝快速且均匀地分布到蒸发器表面上，其中通过初始润湿辅助材料中的熔融的铝润湿的相应的蒸发器体上的表面表示初始润湿表面。因此在提供初始润湿辅助材料的整个蒸发器表面(＝随后的初始润湿表面)上，在蒸发器体的加热阶段中，实现蒸发器体中的铝与氮的原位反应，由此快速并可靠地形成有利的氮化铝层。