專利名稱：用于蒸發(fā)器體的初始潤(rùn)濕輔助材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種初始潤(rùn)濕輔助材料，所述輔助材料用于施加到可電加熱的陶瓷蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面上，所述蒸發(fā)器體用于在PVD敷金 屬裝置中運(yùn)行以蒸發(fā)鋁。本發(fā)明還涉及一種可電加熱的陶瓷蒸發(fā)器體， 所述蒸發(fā)器體具有施加到蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面上的根據(jù)本發(fā)明的初 始潤(rùn)濕輔助材料。本發(fā)明還涉及一種用于制備可電加熱的陶瓷蒸發(fā)器體 的方法，其中在加熱所述蒸發(fā)器體之前將根據(jù)本發(fā)明的初始潤(rùn)濕輔助材 料施加到蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面上。
背景技術(shù)：
根據(jù)PVD (物理氣相沉積)技術(shù)，用優(yōu)選為鋁的金屬涂覆柔性基底 的常規(guī)方法為所謂的真空帶敷金屬法。合適的柔性基底為例如紙、塑料 箔和織物，而主要將鋁用作金屬。這種涂覆基底廣泛用于包裝和裝飾目 的、電容器的生產(chǎn)和環(huán)境技術(shù)(絕緣)。在所謂的敷金屬裝置中涂覆柔性基底。在敷金屬裝置中，在冷卻的 輥上引導(dǎo)待涂覆的基底，同時(shí)使其暴露于金屬蒸氣，所述金屬蒸氣在基 底的表面上冷凝為薄金屬層。為了產(chǎn)生所需的恒定蒸氣流，使用優(yōu)選為 所謂的蒸發(fā)器船形式的可電加熱的蒸發(fā)器體，該蒸發(fā)器體被加熱到約1450~ 1600。C。金屬絲以連續(xù)方式提供，并在蒸發(fā)器船的表面上熔化， 并且在約10"毫巴的真空下蒸發(fā)。主要使用的金屬是鋁。根據(jù)PVD技術(shù)，在非連續(xù)方法中優(yōu)選通過閃蒸間歇地涂覆非柔性 基底。所述非柔性基底例如為電視屏幕和塑料零件。用在連續(xù)法和非連續(xù)法中的蒸發(fā)器體通常由熱壓陶瓷材料組成，其 主要成分是二硼化鈦和氮化硼。二硼化鈦是導(dǎo)電性組分，而氮化硼是電 絕緣組分，當(dāng)二者混合在一起時(shí)產(chǎn)生一定的比電阻。在實(shí)踐中，在敷金屬過程開始時(shí)待蒸發(fā)的金屬在蒸發(fā)器體上的潤(rùn)濕 是不完全的。因此，在敷金屬過程開始時(shí)由于較小的潤(rùn)濕表面僅僅可實(shí)現(xiàn)降低的蒸發(fā)速率(千克金屬/單位時(shí)間)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種初始潤(rùn)濕輔助材料， 一種具有根據(jù)本發(fā)明的初始潤(rùn) 濕輔助材料的蒸發(fā)器體和一種最初提到的類型的方法，由此得到通過待 蒸發(fā)的鋁獲得蒸發(fā)器體的初始潤(rùn)濕性，從而提高蒸發(fā)器開始運(yùn)行時(shí)的蒸 發(fā)速率。本發(fā)明提供一種初始潤(rùn)濕輔助材料，所述輔助材料用于施加到可電加熱的陶瓷蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面上，所述蒸發(fā)器體用于在PVD敷金 屬裝置中運(yùn)行以蒸發(fā)鋁并且含有作為材料成分的優(yōu)選為氮化硼形式的材料，所述層狀材料包含也可形成為板材或箔狀材料的至少一層，所述 初始潤(rùn)濕輔助材料包含至少兩種組分作為第一組分的鋁，條件是，一 旦蒸發(fā)器體開始運(yùn)行其就在所述蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面上熔化并與蒸 發(fā)器體中的氮反應(yīng)，由此在蒸發(fā)器表面上產(chǎn)生氮化鋁層，以及作為第二 組分的潤(rùn)濕劑(潤(rùn)濕介質(zhì))，通過所述潤(rùn)濕劑有助于熔融的鋁在所述蒸 發(fā)器表面上形成均勻的、大的表面分布。蒸發(fā)器體是直接地電阻加熱的，即在直接的電流通路中加熱。蒸發(fā)器啟動(dòng)后初始潤(rùn)濕輔助材料中的熔化的鋁通過潤(rùn)濕劑迅速、廣 泛地分布在蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面上，使得在加熱過程開始時(shí)蒸發(fā)器表 面就已經(jīng)幾乎完全被鋁潤(rùn)濕。潤(rùn)濕劑優(yōu)選減小熔融鋁的潤(rùn)濕角。通過這 種方式良好分布的鋁然后與蒸發(fā)器體的氮化硼反應(yīng)以形成氮化鋁。與蒸 發(fā)器體的氮化硼相比，由此在蒸發(fā)器表面上形成的氮化鋁更好地被鋁潤(rùn) 濕。如果蒸發(fā)器體以適當(dāng)?shù)姆绞竭\(yùn)行，則在蒸發(fā)器體的整個(gè)壽命期間 保持由初始潤(rùn)濕輔助材料形成的活性潤(rùn)濕表面(=在蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器 表面上產(chǎn)生的氮化鋁層)。通過在蒸發(fā)器體啟動(dòng)(-加熱開始步驟)時(shí)借助初始潤(rùn)濕輔助材料 可非?？焖俚乇惶峁┑秸舭l(fā)器體的蒸發(fā)器表面上的氮化鋁層，其中待蒸 發(fā)的鋁材料連續(xù)地施加到該氮化鋁層上，蒸發(fā)器表面的潤(rùn)濕/涂覆得到 明顯的改善，因?yàn)榕c例如氮化硼相比，氮化鋁層極大地減小鋁相對(duì)蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面的潤(rùn)濕角(降低表面張力)，使得更快速地潤(rùn)濕氮化 鋁層和蒸發(fā)器表面。初始潤(rùn)濕輔助材料中的鋁在蒸發(fā)器體開始運(yùn)行時(shí)熔 化，即，例如當(dāng)電流流過蒸發(fā)器體以便由于蒸發(fā)器體的歐姆電阻而將該蒸發(fā)器體電加熱到1450 ~ 1600。C的示例性工作溫度時(shí)，其中初始潤(rùn)濕輔發(fā)器表面上，其中通過初始潤(rùn)濕輔助材料中的熔融的鋁潤(rùn)濕的相應(yīng)的蒸 發(fā)器體上的表面表示初始潤(rùn)濕表面。因此在提供初始潤(rùn)濕輔助材料的整 個(gè)蒸發(fā)器表面(=隨后的初始潤(rùn)濕表面)上，在蒸發(fā)器體的加熱階段中， 實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器體中的鋁與氮的原位反應(yīng)，由此快速并可靠地形成有利的氮 化鋁層。因此，在蒸發(fā)器體的加熱過程結(jié)束時(shí)，氮化鋁層已經(jīng)存在于幾乎整 個(gè)蒸發(fā)器表面上，其中同時(shí)鋁的蒸氣壓達(dá)到或超過氣相的壓力，使得初 始潤(rùn)濕輔助材料中的過量的鋁蒸發(fā)。因此以在蒸發(fā)過程開始就已經(jīng)以相 對(duì)加快的蒸發(fā)速率從相對(duì)較大的活性鋁浴表面(-通過連續(xù)地提供的熔 融鋁覆蓋的蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面)進(jìn)行隨后的待蒸發(fā)的鋁的連續(xù)蒸 發(fā)。通過恰好在加熱過程開始時(shí)由初始潤(rùn)濕輔助材料中的鋁實(shí)現(xiàn)的大表 面初始潤(rùn)濕，還可降低蒸發(fā)器體的初始熱應(yīng)力，由此延長(zhǎng)其使用壽命并 有利于對(duì)其進(jìn)行電控制。此外，均勻、廣泛的初始潤(rùn)濕還明顯地減少了所謂的飛濺形成。飛 濺尤其是由鋁的突然蒸發(fā)引起并在所涂覆的基底上形成缺陷。由于蒸發(fā) 器表面潤(rùn)濕/涂覆不完全并且由于鋁浴的脈動(dòng)運(yùn)動(dòng)，鋁從蒸發(fā)器表面的 較冷的潤(rùn)濕部分不斷地供給到蒸發(fā)器表面的較熱的未潤(rùn)濕部分，從而產(chǎn) 生許多小的飛濺。通過根據(jù)本發(fā)明的初始潤(rùn)濕輔助材料在蒸發(fā)器表面上 形成的均勻的廣泛的潤(rùn)濕層防止鋁由于溫度梯度而在蒸發(fā)器表面上的 突然蒸發(fā)，由此明顯地降低飛濺形成。除了將初始潤(rùn)濕輔助材料用于蒸發(fā)器體的連續(xù)運(yùn)行或?qū)X連續(xù)供 給到蒸發(fā)器表面之外，根據(jù)本發(fā)明的初始潤(rùn)濕輔助材料還可用于制備用 在鋁的非連續(xù)蒸發(fā)中的蒸發(fā)器體和用于通過閃蒸器涂覆非柔性基底。蒸發(fā)器體優(yōu)選由作為絕緣組分并用于產(chǎn)生氮化鋁層的氮供給物的 氮化硼和作為導(dǎo)電組分的二硼化鈦制成。優(yōu)選地，氮化硼和二硼化鈦各 自以50wt。/。的比率包含在蒸發(fā)器體材料中。此外，初始潤(rùn)濕輔助材料可容易地制備并固定到蒸發(fā)器體上。例如， 初始潤(rùn)濕輔助材料優(yōu)選簡(jiǎn)單地包含粘合劑，例如丙烯酸酯粘合劑，通過 所述粘合劑可將初始潤(rùn)濕輔助材料粘結(jié)固定到蒸發(fā)器表面上。但是，也 可形成初始潤(rùn)濕輔助材料，以便例如當(dāng)形成為箔/板或塊時(shí)可將其簡(jiǎn)單 地放置到蒸發(fā)器體上，或者例如當(dāng)形成為粉末時(shí)可撒到蒸發(fā)器體上。初 始潤(rùn)濕輔助材料還可包括箔/板材料和粉末材料的組合。蒸發(fā)器體優(yōu)選 具有空腔，箔和/或粉末以松散方式牢固地嵌入到所述空腔中?；蛘撸?將粉末形式的潤(rùn)濕劑簡(jiǎn)單地撒到或輥壓到蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面上，然 后通過松散地施加的鋁箔或借助粘合劑固定的鋁蕩或者通過鋁片覆蓋。此外，初始潤(rùn)濕輔助材料優(yōu)選包含作為附加材料成分的錫，其中錫 可以以其單質(zhì)形式或鍵合形式存在。優(yōu)選以粉末形式提供的最大粒徑為0.02 ~ 0.06mm、優(yōu)選為0.045mm的錫在高于230。C的溫度下通過形成熔 融相而呈現(xiàn)粘合劑的粘合特性，由此確保初始潤(rùn)濕輔助材料在粘合劑已 分解或粘合劑已蒸發(fā)后在較高溫度下也粘合/固定在蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器 表面上。重要的是，為了確保初始潤(rùn)濕輔助材料在整個(gè)溫度范圍的粘合， 甚至在粘合劑蒸發(fā)之前，錫就呈現(xiàn)粘合特性。由于錫的熔融溫度和蒸氣 壓，錫非常適合于該目的，因?yàn)榕c其熔融溫度相比，錫具有與鋁近似相 等的相對(duì)低的蒸氣壓，使得通過錫與粘合劑的組合，確保初始潤(rùn)濕輔助 材料在所述過程的整個(gè)溫度范圍粘合在蒸發(fā)器表面上。此外，由于錫的 蒸氣壓近似等于鋁的蒸氣壓，所以到加熱過程結(jié)束達(dá)到最高加熱溫度 時(shí)，錫全部蒸發(fā)而沒有留下任何殘余物?？蓪㈠a直接加到粘合劑和/或 潤(rùn)濕劑中，和/或可將錫與鋁合金化。應(yīng)該指出，對(duì)于提高的溫度范圍， 本發(fā)明不限于將用錫作為粘合劑，而且還可以使用其它具有類似熔點(diǎn)和 沸點(diǎn)溫度范圍的材料成分。首要的是，所選擇的材料成分在粘合劑分解 /蒸發(fā)之前起到所需的粘合作用，并且其蒸氣壓近似等于鋁的蒸氣壓， 使得不形成殘余物。雖然錫和粘合劑的組合在整個(gè)溫度范圍提供近似理 想的粘合效果，但是錫或粘合劑也可以各自存在于初始潤(rùn)濕輔助材料 中，而沒有相應(yīng)的另一種材料成分。優(yōu)選地，初始潤(rùn)濕輔助材料中的潤(rùn)濕劑包含至少30wt%、優(yōu)選為 40wt。/。的作為材料成分的鋯、鉬、鈦或其組合。所述成分可以以其單質(zhì) 形式存在、作為金屬合金或以鍵合形式存在。在鍵合形式中，所述成分 優(yōu)選作為硼化物和/或硅化物和/或氮化物和/或碳化物和/或碳氮化物存在，優(yōu)選作為硼化物和/或硅化物存在，但不以氧化形式存在。重要的 是，當(dāng)與液態(tài)鋁接觸時(shí)，在加熱條件下存在于敷金屬裝置中的化合物形 成游離鈦金屬/鉬金屬/鋯金屬。優(yōu)選地，潤(rùn)濕劑是二硼化鈦、金屬鈦、 二硼化鋯、金屬鋯、二硅化鈦、二硅化鋯、二珪化鉬、金屬鉬、二鈥化硅亞鐵(FeSiTi2)或其組合。潤(rùn)濕劑例如可以形成為優(yōu)選包含粒徑小于或等于0.2mm的粉末，或 者可以作為鋁合金以合金組分的形式與初始潤(rùn)濕輔助材料中的鋁一起 提供。初始潤(rùn)濕輔助材料中的鋁例如可以形成為厚度為0.01 ~4mm的 鋁箔或鋁片，優(yōu)選厚度為0.01~0.1mm的鋁箔或厚度為0.2~0.3mm， 優(yōu)選為0.024~0.26mm的鋁片；才艮據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案，將潤(rùn)濕劑施加到鋁 箔或鋁片上，優(yōu)選輥壓到其上。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，將包含 錫和潤(rùn)濕劑的粉末混合物施加到鋁箔或鋁片上，優(yōu)選將粉末混合物輥壓 或噴射到其上。鋁也可以以粉末形式提供，所述粉末的粒徑優(yōu)選為小于 或等于0.5mm。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，初始潤(rùn)濕輔助材料中的鋁可形成為 鋁合金的箔或片，所述鋁合金除了含有鋁之外，還含有作為合金成分的 潤(rùn)濕劑。作為另外的合金成分，可將錫與鋁合金化。根據(jù)可替代的實(shí)施 方案，將初始潤(rùn)濕輔助材料中的鋁和潤(rùn)濕劑和優(yōu)選的錫混合在一起，以 形成粉末混合物。在鋁層例如通過丙烯酸酯粘合劑膠粘到蒸發(fā)器體上的 情況下，根據(jù)上面提供的解釋，錫防止鋁箔或鋁片由于在操作過程中粘 合劑熔化并蒸發(fā)或分解而與蒸發(fā)器剝離，原因是熔融狀態(tài)的錫具有足夠 的粘合性?？商娲兀商峁┒嗫卒X箔或多孔鋁片，粘合劑蒸氣可通過 其逸出，而不使箔或片剝離。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施方案，初始潤(rùn)濕輔助材料形成為液體粘合 劑的懸浮體，所述液體粘合劑優(yōu)選為有機(jī)粘合劑或蠟，鋁、潤(rùn)濕劑和優(yōu) 選的錫的粉末混合物分散于其中。這使得所述初始潤(rùn)濕輔助材料能夠通 過簡(jiǎn)單地放置到蒸發(fā)器體上形成為層。液體粘合劑形成基體，優(yōu)選為有 機(jī)基體，粉末混合物結(jié)合到其中。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案，懸浮體例如包含 鏈烷烴硬脂酸酯蠟(paraffin stearate wax )、最大粒徑為0.015mm的欲 和/或二硼化鈥粉末、最大粒徑為0.5mm的鋁粉末和優(yōu)選的最大粒徑為 0.02~0.06mm、優(yōu)選為0.045mm的錫粉末。例如可將蠟加熱到約150。C的溫度，將鋁、潤(rùn)濕劑和錫(如果使用的話)拌入熱蠟中，由此產(chǎn)生懸 浮體。然后可在該加熱的狀態(tài)下，將蠟懸浮體施加到蒸發(fā)器上，優(yōu)選施 加到蒸發(fā)器的空腔中。隨后通過冷卻固化蠟懸浮物，使得通過這種方式制備的蒸發(fā)器體可遞送/運(yùn)送。優(yōu)選地，懸浮物由此具有高于7(TC的熔 點(diǎn)。此外，為了傳遞信息，例如操作說明書或廣告，可以為固化的蠟懸 浮物提供浮凸裝飾。當(dāng)加熱蒸發(fā)器體時(shí)，蠟熔化并蒸發(fā)或分解，使得起 初形成氮化鋁層的鋁和潤(rùn)濕劑以及錫(如果使用的話)在此殘留，其中 錫最終與殘留的鋁一起蒸發(fā)。根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，懸浮物例如 包含鋁粉末、鈦和/或二硼化鈦粉末、糖、二醇和優(yōu)選的錫。在使用室 溫下不固化的懸浮物的情況下，或者如果將松散粉末用作初始潤(rùn)濕輔助 材料的情況下，則用其制備的蒸發(fā)器體例如可配置有自粘合箔或另外的 覆蓋物，以防止懸浮物或粉末在運(yùn)輸過程中離開蒸發(fā)器體中的空腔。所 述覆蓋物例如可以是熱敏的，使得其在蒸發(fā)器體操作過程中自動(dòng)毀壞， 或者其可以是可分離的，例如是可剝離的箔的形式。初始潤(rùn)濕輔助材料自身可以是例如鋁層、廣泛地施加到鋁層上的潤(rùn) 濕劑層、優(yōu)選的施加到潤(rùn)濕劑層的錫粉末層和施加到潤(rùn)濕劑層或錫粉末 層的粘合劑層的多層結(jié)構(gòu)，通過所述粘合劑層，初始潤(rùn)濕輔助層像粘膠 標(biāo)簽(adhesive label)—樣施加到蒸發(fā)器體上。優(yōu)選選擇粘合劑層的粘合 劑，使得在加熱蒸發(fā)器體過程中其在250。C或以上的溫度下分解并完全 蒸發(fā)，即幾乎沒有留下任何殘余物。所述粘合劑例如為丙烯酸酯粘合劑。 如上所述，錫粉末通過在高于230'C的溫度下形成熔體而呈現(xiàn)粘合特性， 其中以順接或重疊方式發(fā)生粘合特性的轉(zhuǎn)變，即在約230。C到約260'C 的溫度范圍內(nèi)，通過粘合劑和錫熔體使初始潤(rùn)濕輔助材料粘合/固定到 蒸發(fā)器表面上。錫粉末優(yōu)選簡(jiǎn)單地與粘合劑混合，使得不需要單獨(dú)的錫 層。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，初始潤(rùn)濕輔助材料形成為包含第一層 和第二層的雙層，所述第一層包含有機(jī)丙烯酸酯粘合劑和潤(rùn)濕劑和優(yōu)選 的錫粉末的混合物，所述第二層包含鋁或鋁合金，其中第二層的厚度優(yōu) 選比第一層的厚度厚。在該實(shí)施方案中，第一層的厚度優(yōu)選為0.02 ~ 0.06mm、更優(yōu)選為0.050mm,其中潤(rùn)濕劑是粒徑為0.01 ~ 0.02mm,優(yōu) 選為0.015mm的鈦或二硼化鈦粉末，并且以15~40wtD/。、優(yōu)選為30wt %的重量百分含量包含在第一層中，并且其中錫粉末以5~30wt%、優(yōu)選為30wt。/。的重量百分含量包含在第一層中。第二層的厚度為0.045 ~ 4mm、優(yōu)選為0.045 ~0.1mm、更優(yōu)選為0.055mm，或者為0.2~0.3mm、 更優(yōu)選為0.24 ~ 0.26mm。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，初始潤(rùn)濕輔助材料中的鋁形成為鋁 件，優(yōu)選為鋁絲件、鋁方塊或透鏡狀的形式。鋁件除了包含鋁之外，優(yōu) 選還包含潤(rùn)濕劑成分，其中所述潤(rùn)濕劑是不能與鋁合金化的物質(zhì)。絲件 例如可以彎成波浪狀并可以粘到或放置到蒸發(fā)器體上?？商娲?，根據(jù)本發(fā)明，鋁也可以形成為鋁合金的材料件，優(yōu)選為 絲材料件，方石體或透鏡狀的形式，除了鋁之外，鋁合金還含有潤(rùn)濕劑 和錫(如果使用的話)作為合金成分。鋁合金優(yōu)選包含卯~ 97wt%的含有雜質(zhì)的金屬鋁和3 ~ 10wt%的作 為潤(rùn)濕劑的鈦。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，初始潤(rùn)濕輔助材料形成為三層或三 個(gè)涂層，包含由鋁箔或鋁片形成的第一層、沉積到第一層上的潤(rùn)濕劑的 第二層和沉積到潤(rùn)濕劑層上的粘合劑(優(yōu)選為丙烯酸酯粘合劑)的第三 層。此處，將所述第二層固定到所述第一層的表面上，所述固定例如將 0.05g鈥和/或二硼化鈥與0.03 ~ 0.05g、優(yōu)選0.05g錫的混合物輥壓到所 述第一層的表面上，其中粘合劑層的厚度為0.02~0.06mm、優(yōu)選為 0.03mm,并且其中粘膠標(biāo)簽的總厚度為0.1~4mm、優(yōu)選為0.10 ~ 0.16mm、更優(yōu)選為0.13mm,或者為0.25 ~ 0.35mm。優(yōu)選地，將最大 粒徑優(yōu)選為0.02 ~ 0.06mm、更優(yōu)選為0.045mm的錫粉末加到潤(rùn)濕劑和 /或粘合劑中。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，粘合劑是厚度為0.02~0.06mm、優(yōu)選 為0.03 ~ 0.05mm的粘合劑層，優(yōu)選為丙烯酸酯粘合劑，并且初始潤(rùn)濕 輔助材料的總厚度為0.07~4mm、優(yōu)選為0.07~0.16mm、更優(yōu)選為 0.10 ~ 0.13mm，或者為0.2 ~ 0.35mm。已經(jīng)證實(shí)，這些厚度尺寸對(duì)于所 希望的分布是足夠的并足以形成氮化鋁層，其中直到液態(tài)錫的粘合特性 開始呈現(xiàn)時(shí)粘合劑才以足夠的速度分解和蒸發(fā)，并且其中在錫的粘合特 性開始生效之前粘合劑起到足夠強(qiáng)的粘合作用。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明，初始潤(rùn)濕輔助材料還用作信息載體，為此目 的其可配置有浮凸裝飾或印記。因此，例如可將諸如廣告和商標(biāo)的特征 或其它標(biāo)記，置于初始潤(rùn)濕輔助材料上。為了應(yīng)用浮凸裝飾，優(yōu)選地，固化的蠟懸浮體以及鋁箔或鋁片是合適的；后者也優(yōu)選適合應(yīng)用印記。本發(fā)明還提供一種可通過直接的電流通路電加熱的蒸發(fā)器體，優(yōu)選 為陶瓷蒸發(fā)器體，所述蒸發(fā)器體包含蒸發(fā)器表面并用于在pvd敷金屬 裝置中運(yùn)行以蒸發(fā)鋁。蒸發(fā)器體含有作為材料成分的氮，優(yōu)選為氮化硼 形式，并提供有施加到蒸發(fā)器表面、優(yōu)選為施加到整個(gè)蒸發(fā)器表面的根 據(jù)本發(fā)明的初始潤(rùn)濕輔助材料。如上簡(jiǎn)述，蒸發(fā)器體優(yōu)選為混合陶瓷，所述混合陶瓷包含二硼化鈦和氮化硼作為主要成分，各自的混合比率為50wt。/。加/減10wt%。根據(jù) 本發(fā)明，蒸發(fā)器體可包含空腔，可將懸浮體狀、粉末狀或箔形式的初始 潤(rùn)濕輔助材料嵌入到所述空腔中，所述初始潤(rùn)濕輔助材料優(yōu)選被可移去 的或熱敏的覆蓋物覆蓋。蒸發(fā)器體包含蒸發(fā)器表面。蒸發(fā)器表面優(yōu)選可被根據(jù)本發(fā)明的初始 潤(rùn)濕輔助材料全部或部分地占據(jù)。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，相對(duì)于蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面，所用的潤(rùn) 濕劑的質(zhì)量為0.3 ~ 400mg/cm2 蒸發(fā)器表面， ^i^力1 ~ 6mg/cm蒸發(fā)器表面， 并且 紹的質(zhì)量為0,1 ~ 100mg/cm2蒸發(fā)器表面,優(yōu)選為10 ~ 60mg/cm 蒸發(fā)器表面。本發(fā)明還提供一種用于制備蒸發(fā)器體的方法，優(yōu)選為可在直接的電 流通路中加熱的陶瓷蒸發(fā)器體，所述蒸發(fā)器體用于在pvd敷金屬裝置 中運(yùn)行以蒸發(fā)鋁并含有作為材料成分的氮，優(yōu)選為氮化硼形式。在加熱 蒸發(fā)器體之前，將根據(jù)本發(fā)明的初始潤(rùn)濕輔助材料至少部分地施加到蒸 發(fā)器體的蒸發(fā)器表面上，優(yōu)選施加到基本整個(gè)表面上。在使用時(shí)，利用電流使根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)器體運(yùn)行，以熔化初始潤(rùn)濕輔助材料中的鋁并 通過潤(rùn)濕劑將其廣泛地分布到蒸發(fā)器表面上，由此熔融的初始潤(rùn)濕輔助 材料中的鋁與蒸發(fā)器體的氮成分反應(yīng)，從而形成氮化鋁層，然后將實(shí)際上要蒸發(fā)的鋁材料施加到所述氮化鋁層上。根據(jù)上述方法，優(yōu)選將懸浮物形式的初始潤(rùn)濕輔助材料嵌入到蒸發(fā)器體的空腔中。并且，所述懸浮物可以0.05 2.0mm、優(yōu)選為0.1 ~ 0.2mm 的厚度施加到蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面上。優(yōu)選地，使用熔點(diǎn)超過70'C溫 度的懸浮體，以便在將懸浮體施加到蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面之后或?qū)?浮物嵌入到蒸發(fā)器體的空腔中之后，可通過冷卻使懸浮體固化。這可以 在用于傳遞信息的蠟層的表面上提供浮凸裝飾，并可以使得具有初始潤(rùn) 濕輔助材料的蒸發(fā)器體的遞送/運(yùn)送不成問題。


下面將參照附圖基于優(yōu)選實(shí)施方案解釋本發(fā)明。在圖中圖1是具有根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的初始潤(rùn)濕輔助材料的蒸發(fā)器 體的透視圖，圖2是具有根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的初始潤(rùn)濕輔助材料的蒸發(fā)器 體的橫剖面圖，圖3是具有根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的初始潤(rùn)濕輔助材料的蒸發(fā)器 體的透視圖，圖4是具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的初始潤(rùn)濕輔助材料的如圖3所示蒸 發(fā)器體的橫剖面圖，圖5是具有根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施方案的初始潤(rùn)濕輔助材料的蒸發(fā)器 體的透視圖，圖6是具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的初始潤(rùn)濕輔助材料的如圖5所示 蒸發(fā)器體的橫剖面圖，和圖7是具有根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的初始潤(rùn)濕輔助材料的蒸發(fā)器 體的透視圖。
具體實(shí)施方式
圖l和圖2顯示具有根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的初始潤(rùn)濕輔助材料 的蒸發(fā)器體l。蒸發(fā)器體1以所謂的蒸發(fā)器船的形式設(shè)計(jì)并由含有作為 主要成分的二硼化鈦和氮化硼的熱壓陶瓷材料構(gòu)成，其中二硼化鈦是導(dǎo) 電性組分，氮化硼是電絕緣組分。導(dǎo)電組分與絕緣組分的混合比為50wt%分別(+/-10wt°/。)，這產(chǎn)生約600 ~ 6000微歐姆*厘米的比電阻。例如， 蒸發(fā)器體的長(zhǎng)度L為約130mm，寬度B為約30mm，高度H為約10mm。蒸發(fā)器體優(yōu)選是直接電阻加熱的，即在直接的電流通路中加熱。然 而，其也可以是非直接加熱的，即通過外部加熱源加熱。根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的初始潤(rùn)濕輔助材料形成為多層結(jié)構(gòu)并 沉積在構(gòu)成蒸發(fā)器表面的蒸發(fā)器體1的上表面上。初始潤(rùn)濕輔助材料的 長(zhǎng)度l為約100mm，寬度b為約28mm，高度h為約0.105 ~ 0.4mm。 如圖l和圖2所示的多層結(jié)構(gòu)為包括第一層I和第二層II的雙層2。雙層2的第一層I形成為粘附層并由厚度為0.02 ~ 0.06mm、優(yōu)選為 0.03~0.05mm的粘合劑層構(gòu)成，將重量百分含量為15~40wt%、優(yōu)選 為30wt。/。的鈦和/或二硼化鈦粉末加到所述粘附層中。鈦和/或二硼化鈦 粉末的最大粒徑為0.01~0.02mm，優(yōu)選為0.015mm。優(yōu)選地，額外地 將重量百分含量為5~30wt%、優(yōu)選為30wt。/。的錫粉末加到粘附層中， 其中錫粉末的最大粒徑為0.06mm，示例性地為0.045mm。鈥和/或二硼 化鈦粉末作為潤(rùn)濕劑，其中或者可將二硼化鋯、鋯、二硅化鈦、二硅化 鋯、二硅化鉬、鉬或二鈦化硅亞鐵(FeSiTi2)用作潤(rùn)濕劑并加到粘合劑 層中。使用有機(jī)丙烯酸酯粘合劑作為粘合劑，但本發(fā)明不限于使用有機(jī) 丙烯酸酯粘合劑作為粘合劑。在高于230。C的溫度下，錫通過形成熔體 起到"粘合劑"的作用，由此在較高溫度下代替粘合劑，粘合劑在約250'C 下蒸發(fā)。錫和鋁的蒸氣壓近似相等，使得錫完全蒸發(fā)，即不留下任何殘 余物。雙層2的第二層II的厚度為0.045 ~ 4mm、優(yōu)選為0.045 ~ O.lmm、 更優(yōu)選為0.055mm，或者為0.2 ~ 0.3mm、更優(yōu)選為0.24 ~ 0.26mm,并 含有作為主要成分的鋁。鋁優(yōu)選以長(zhǎng)度為100mm、寬度為28mm的鋁 箔或鋁片的形式提供，但是也可以形成為鋁合金的箔或片，所述鋁合金 除了含有比率為約90 97wt。/。的鋁外還含有約3 10wt。/。的潤(rùn)濕劑例 如鈦。錫也可以作為合金組分加到合金中。通過形成為粘附層的第一層I ,將根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的初始 潤(rùn)濕輔助材料像粘膠標(biāo)簽一樣膠粘到形成蒸發(fā)器表面的蒸發(fā)器體1的表 面上。為了防止熔融的鋁或潤(rùn)濕劑從側(cè)面流下或者降低這樣的流動(dòng)，優(yōu)選將初始潤(rùn)濕輔助材料廣泛地并中心性地施加到蒸發(fā)器體1的表面。通 過第一層I的粘合劑將初始潤(rùn)濕輔助材料像粘膠標(biāo)簽一樣施加到蒸發(fā) 器體1上，優(yōu)選選擇第一層I的粘合劑，使得在加熱蒸發(fā)器體1的過程 中其分解并完全蒸發(fā)，即幾乎不留下任何殘余物，其中粘合劑的分解溫度優(yōu)選為約250。C或更高。在粘合劑分解之前不久，錫開始熔化并呈現(xiàn) 粘合劑的粘合特性。首先，這在雙層2的第二層II形成為箔/片或粉末的 情況下是重要的。在這種情況下，錫鑄件防止箔、片或單一的粉末顆粒 被上升的分解的粘合劑的氣泡提升或帶走。在粘合劑已達(dá)到其分解溫度 之前錫就已經(jīng)發(fā)揮其完全的粘合特性是關(guān)鍵的。附加地或可替代地，可 提供穿孔的箔或穿孔的片，以便蒸發(fā)的粘合劑可逸出，而不使箔上升。然后優(yōu)選在高真空下在敷金屬裝置中電阻加熱蒸發(fā)器體l并加熱到 約1450 ~ 1600'C的溫度，所述蒸發(fā)器體1包含沉積到其表面或蒸發(fā)器表 面上的雙層2。在加熱過程開始時(shí)，初始潤(rùn)濕輔助材料的第一層I的丙烯酸酯粘合劑分解，然后初始潤(rùn)濕輔助材料的第二層n的鋁開始熔化。由于相對(duì)于蒸發(fā)器體l的蒸發(fā)器表面的潤(rùn)濕角小，所以通過潤(rùn)濕劑(此 處為鈦和/或二硼化鈦)使液態(tài)鋁均勻地分布在蒸發(fā)器表面上，因此液 態(tài)鋁可以與蒸發(fā)器體1的氮化硼在之前層合的整個(gè)蒸發(fā)器表面上原位反 應(yīng)，以形成氮化鋁。在加熱過程中形成氮化鋁是有利的，因?yàn)榕c蒸發(fā)器 體l的氮化硼相比，氮化鋁可被鋁更好地潤(rùn)濕。此外，在加熱過程結(jié)束 時(shí)產(chǎn)生鋁的蒸氣壓，即鋁的蒸氣壓等于或大于氣相的蒸氣壓從而鋁蒸 發(fā)。最初施加到蒸發(fā)器體1的蒸發(fā)器表面上的初始潤(rùn)濕輔助材料的所有 殘余物是鈥/硼化鈦。然后將例如鋁絲形式的鋁連續(xù)地供給到加熱過程中產(chǎn)生的氮化鋁 層和初始潤(rùn)濕輔助材料的鈦/硼化鈦殘余物。由于氮化鋁層，使連續(xù)地 供給的鋁均勻地分布在蒸發(fā)器體l的蒸發(fā)器表面上，其中蒸發(fā)器體l的 表面中約80%被鋁潤(rùn)濕，形成為雙層的初始潤(rùn)濕輔助材料，膠粘到所述 表面上。這導(dǎo)致在一開始就已經(jīng)產(chǎn)生高初始蒸發(fā)速率，并且所述初始蒸 發(fā)速率不必被設(shè)置低于所希望的目標(biāo)蒸發(fā)速率。潤(rùn)濕劑(此處為鈦和/ 或二硼化鈦)不蒸發(fā)，因此作為殘余物留在蒸發(fā)器體l的蒸發(fā)器表面上。由鋁在陶瓷蒸發(fā)器體l上的初始潤(rùn)濕的改進(jìn)產(chǎn)生的其它優(yōu)點(diǎn)是降低了影 響蒸發(fā)器體l的初始熱應(yīng)力和初始潤(rùn)濕階段后的較大且均勻的潤(rùn)濕表面，由此延長(zhǎng)蒸發(fā)器體1的使用壽命并改善蒸發(fā)器體1的電控制。圖3和圖4顯示本發(fā)明的第二實(shí)施方案。所示的蒸發(fā)器體l對(duì)應(yīng)于 上述如圖1所示的蒸發(fā)器體，即圖1和圖3所示的蒸發(fā)器體的尺寸和組 成是相同的，因此使用相同的附圖標(biāo)記。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案，將再次形成為多層結(jié)構(gòu)的初始潤(rùn)濕輔 助材料施加到蒸發(fā)器體1的上表面，該上表面形成蒸發(fā)器表面。優(yōu)選地， 根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方案的初始潤(rùn)濕輔助材料的長(zhǎng)度l為約100mm，寬 度b為約28mm，高度h為約0.1 ~ 4mm,并且是包含第一層I'、第二層n'和第三層m的三層2'。三層2'的第一層i '包含作為主要成分的鋁，其中優(yōu)選以鋁箔或鋁片 的形式提供鋁，但是也可以形成為包含鋁合金的箔或片，所述鋁合金除了含有比率為約卯 97wto/。的鋁外還含有比率為約3 10wt。/。的潤(rùn)濕 劑例如鈦。除了潤(rùn)濕劑之外，錫也可以與箔合金化，如上所述，在高于 230 'C的溫度下其作為粘合劑。第二層n'由潤(rùn)濕劑構(gòu)成，此處為鈦和/或二硼化鈦，潤(rùn)濕劑以粉末 形式提供并施加到第一層I'。為了將潤(rùn)濕劑固定到第一層I'上或用潤(rùn) 濕劑涂覆第一層r，優(yōu)選將潤(rùn)濕劑輥壓到第一層r上。通過輥壓將總 計(jì)o.o5g的鈦和/或二硼化鈦固定到第一層r的表面上。可替代地，將二硼化鋯、鋯、二硅化鈦、鉬、二鈦化硅亞鐵(FeSiTi2 )、 二硅化鉬或 二珪化鋯用作潤(rùn)濕劑。三層2'的第三層m形成為粘附層，并由厚度為0.02~0.06mm、優(yōu)選 為0.03mm的粘合劑層構(gòu)成，粘合劑層設(shè)置在第一層I，和第二層II'下 面，其中初始潤(rùn)濕輔助材料的總厚度為0.1~4mm、優(yōu)選為0.10 ~ 0.16mm、更優(yōu)選為0.13mm,或者為0.25 ~ 0.35mm。在此用有機(jī)丙烯 酸酯粘合劑作為所述粘合劑，但本發(fā)明不限于用有機(jī)丙烯酸酯粘合劑作 為粘合劑。優(yōu)選地，將最大粒徑為0.02~0.06mm的錫粉末加到潤(rùn)濕劑和/或粘 合劑中。例如，可將0.05g的鈦/二硼化鈥和0.05g的錫混合并通過輥壓 或其它方法施加到第一層I '上。通過形成為粘附層的第三層m，將根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方案的初始潤(rùn)濕輔助材料像粘膠標(biāo)簽一樣粘合固定到蒸發(fā)器體1的表面上。選擇第三層m的粘合劑，使得在加熱蒸發(fā)器體i的過程中其分解并完全蒸發(fā)，即幾乎不留下任何殘余物，其中錫在高于230。C的溫度下替代粘合劑的粘合特性。如上所述，在高真空下在敷金屬裝置中優(yōu)選電阻加熱包含粘合固定了初始潤(rùn)濕輔助材料的蒸發(fā)器體l，并加熱到約1450 1600。C的 溫度。加熱過程和結(jié)果相應(yīng)于本發(fā)明第一實(shí)施方案的描述。此外，可以省去三層2'的第三層m，而將初始潤(rùn)濕輔助材料放置到 蒸發(fā)器體1上，優(yōu)選地將初始潤(rùn)濕輔助材料置入到在蒸發(fā)器體1的上側(cè) 上形成的空腔中，而不是粘合固定到蒸發(fā)器體l。此外，作為鋁箔/鋁片或鋁合金箔或/鋁合金片的替代物，可以使用 鋁絲，該鋁絲涂有優(yōu)選為鈦和/或二硼化鈦的潤(rùn)濕劑，并且可以放置到 蒸發(fā)器體1的蒸發(fā)器表面上，優(yōu)選置入到在蒸發(fā)器體1的上側(cè)上形成的 空腔中，和/或通過粘合劑粘合固定到蒸發(fā)器體1的蒸發(fā)器表面上。優(yōu) 選將鋁絲彎成波紋狀并放置到蒸發(fā)器表面上，以便其盡可能大面積地占 據(jù)或覆蓋蒸發(fā)器表面部分。然而，即使這樣，蒸發(fā)器表面也不能被初始 潤(rùn)濕輔助材料完全覆蓋，因此，考慮到盡可能快速且廣泛地初始潤(rùn)濕或 涂覆蒸發(fā)器體，優(yōu)選該實(shí)施方案以使初始潤(rùn)濕輔助材料形成為根據(jù)本發(fā) 明第一或第二實(shí)施方案的膠粘標(biāo)簽。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方案(未示出)，提供初始潤(rùn)濕輔助材料， 其形成為膠粘標(biāo)簽并粘合固定到蒸發(fā)器體的表面或蒸發(fā)器表面。所用的 蒸發(fā)器體相應(yīng)于上述蒸發(fā)器體。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方案的初始潤(rùn)濕輔助材料的長(zhǎng)度為約100mm,寬度為約28mm，高度為約0.1 ~ 4mm, 并且形成為包含第一層和第二層的雙層，類似于本發(fā)明的第一實(shí)施方 案。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方案的初始潤(rùn)濕輔助材料的第一層是厚度 為0.02~0.06mm、優(yōu)選為0.03mm的有機(jī)丙烯酸酯粘合劑的粘附層， 其中本發(fā)明不限于使用丙烯酸酯粘合劑。如上所述，選擇粘合劑，使得 當(dāng)加熱蒸發(fā)器體時(shí)粘合劑分解并完全蒸發(fā)，即幾乎不留下任何殘余物。 如上所述，也可以將錫加到粘合劑中。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方案的初始潤(rùn)濕輔助材料的第二層包含箔或鋁片形式的鋁，包括鋁合金，所述鋁合金除了包含鋁之外還包含作為合金成分的潤(rùn)濕劑，其中鋁潤(rùn)濕劑合金包含90 97wt。/。的金屬鋁(包 括雜質(zhì))和3 10wt。/。的潤(rùn)濕劑。潤(rùn)濕劑優(yōu)選為與鋁合金化的鈦；然而， 其它潤(rùn)濕劑例如鋯也可以與鋁合金化。此外，錫也可以作為另外的合金 成分與鋁合金化。優(yōu)選在高真空下在敷金屬裝置中將具有根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方 案的初始潤(rùn)濕輔助材料的蒸發(fā)器體電阻加熱到約1450 1600。C的溫度。 加熱過程和結(jié)果相應(yīng)于本發(fā)明第一實(shí)施方案的描述?？商娲兀鶕?jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方案(未示出)，可提供包含除 了含有鋁之外還含有作為合金成分的潤(rùn)濕劑的鋁合金的材料件例如絲材料件、材料方塊或壓成透鏡狀形式的材料，并可通過粘附層或粘合劑 層將其膠粘到蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面，和/或可將其嵌入到在蒸發(fā)器體 的表面上形成的空腔。優(yōu)選形成材料件并將其沉積到蒸發(fā)器體上，4吏得 其盡可能大面積地覆蓋蒸發(fā)器體表面部分。錫也可以作為另外的合金成 分與鋁合金化。圖5和圖6顯示包含蒸發(fā)器體1'的本發(fā)明的第五實(shí)施方案。關(guān)于蒸 發(fā)器體l'的尺寸和組成，與上述蒸發(fā)器體1 一致；然而，蒸發(fā)器體1' 包含在蒸發(fā)器表面上形成的空腔3。例如，空腔3的長(zhǎng)度為約100mm， 寬度為約26mm，高度為約lmm。圖5和圖6中的空腔3包含矩形截面， 但是空腔3也可以包含其它形式的截面，例如圓形截面。此外，在該實(shí) 施方案中分別顯示為平面且垂直的邊界區(qū)域，但空腔3的邊界區(qū)域可形 成為傾斜的或彎曲的邊界區(qū)域，以便可以亳不費(fèi)力地移出留在空腔中或 留在蒸發(fā)器體上的殘余物。根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方案，以懸浮物2"的形式提供初始潤(rùn)濕輔助 材料，優(yōu)選為15(TC的熱蠟懸浮體形式，將其填充到蒸發(fā)器體l'的空腔 3中，其中鋁和潤(rùn)濕劑的粉末混合物包含在懸浮體2"中。懸浮體2"含 有例如95 105g、優(yōu)選為100g的作為有機(jī)基體(例如蠟或粘合劑)的 鏈烷烴硬脂酸酯蠟，優(yōu)選在150。C的溫度下將1.5~2.5g、優(yōu)選為2.0g 的最大粒徑為0.01 ~ 0.02mm、優(yōu)選為0.015mm的鈥和/或二硼化鈥粉末 以及10 20g、優(yōu)選為15g的最大粒徑為0. 4~0.6mm、優(yōu)選為0.5mm 的鋁粉末拌入其中，使得潤(rùn)濕劑和鋁的混合物均勻地分布在懸浮物2"中或者嵌入到有機(jī)基體中。優(yōu)選地，還將錫加到懸浮體2〃中。如上所述，在敷金屬裝置中將蒸發(fā)器體l'加熱到1450 1600'C的溫 度。在加熱過程開始時(shí)，有機(jī)基體(在該實(shí)施方案中為蠟)蒸發(fā)，潤(rùn)濕 劑和鋁和錫(如果使用的話)保留在蒸發(fā)器體的空腔3中。在加熱過程 中出現(xiàn)的如下過程及其結(jié)果對(duì)應(yīng)于所述的本發(fā)明第一實(shí)施方案的加熱 過程。根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施方案(未示出)，將包含二醇、有機(jī)粘合劑、 鈦/二硼化鈦粉末和鋁粉末并且層厚度為0.01~2mm、優(yōu)選為0.1 ~ 0.2mm的懸浮體作為初始潤(rùn)濕輔助材料施加到蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面。 所述蒸發(fā)器體優(yōu)選為對(duì)應(yīng)于本發(fā)明第一實(shí)施方案所用的蒸發(fā)器體，但是 其也可以包含根據(jù)蒸發(fā)器體l'的空腔。100g懸浮物含有50g鋁粉末(d卯 < 0.05mm )、 7g鈦/二硼化鈦粉末(d90 < 13mm )、 5g糖和38g 二醇。 優(yōu)選地，懸浮體還包含錫粉末。因此，通過簡(jiǎn)單地將根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方案的初始潤(rùn)濕輔助材料 涂覆在蒸發(fā)器體上而將其施加到該蒸發(fā)器體。可替代地，懸浮物可嵌入 到在蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面上形成的空腔中。圖7顯示本發(fā)明的第七實(shí)施方案，根據(jù)該實(shí)施方案，以鋁件的形式 提供初始潤(rùn)濕輔助材料中的鋁，優(yōu)選為鋁帶件4或鋁絲件4'的形式，其 優(yōu)選為彎成波紋狀，其中除了鋁之外鋁件還包含作為組分的潤(rùn)濕劑，其 中潤(rùn)濕劑是不能與鋁合金化的材料。此外，錫也可作為合金成分與鋁合 金化。將潤(rùn)濕劑例如二硼化鈦粉末加到鋁件中，如圖7所示，將所述鋁 件簡(jiǎn)單松散地放置到蒸發(fā)器體l的蒸發(fā)器表面上或者為了更好的穩(wěn)定性 將其嵌入到在蒸發(fā)器體l的蒸發(fā)器表面上形成的空腔中。可替代地，可 通過粘合劑將鋁件和潤(rùn)濕劑的混合物粘合固定到蒸發(fā)器體1的蒸發(fā)器表 面上，優(yōu)選將錫加到所述粘合劑中。另外，在該實(shí)施方案中，優(yōu)選將鋁 件沉積到蒸發(fā)器表面上，以便其盡可能大面積地占據(jù)或覆蓋蒸發(fā)器表面 部分；然而，與那些將初始潤(rùn)濕輔助材料作為膠粘標(biāo)簽或懸浮體施加到 蒸發(fā)器表面上的實(shí)施方案相比，本發(fā)明該實(shí)施方案的蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器 表面不能被初始潤(rùn)濕輔助材料完全覆蓋。在上述實(shí)施方案2~7中，可通過粘附層或粘合劑層將初始潤(rùn)濕輔助材料沉積到蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面上，和/或?qū)⑵淝度氲皆谡舭l(fā)器的 表面上形成的空腔內(nèi)。此外，潤(rùn)濕劑的選擇不限于二硼化鈦和鈦?？蓪?含有鋯和/或鉬和/或鈦的金屬合金、鋯、二硼化鋯、二硅化鈦、鉬、二硅化鋯、二硅化鉬、二鈦化硅亞鐵(FeSiTi2)用作其它潤(rùn)濕劑。通常， 潤(rùn)濕劑含有至少30wt%、優(yōu)選為40wt。/。的作為材料成分的鋯、鉬、鈦 或其組合。所述成分可以以單質(zhì)形式、作為金屬合金或以鍵合形式(例 如，作為硼化物或硅化物)存在。此外，所述成分可以作為氮化物、碳 酸鹽或碳氮化物存在。金屬的氧化物是不合適的。這些化合物的共同點(diǎn) 是當(dāng)其在敷金屬裝置中在加熱條件下與液態(tài)鋁接觸時(shí)可形成游離的鈦 金屬/鉬金屬/鋯金屬。如果以粉末形式使用，通常提供粒徑為0~0.2mm 的潤(rùn)濕劑。鋁源可以是厚度為0.01 ~4mm的鋁箔或鋁片、優(yōu)選為厚度 為0.01~0.1mm的鋁箔或厚度為0.2 ~ 0.3mm的鋁片，粒徑小于或等于 0.5mm的鋁粉末或者鋁件。相對(duì)于蒸發(fā)器體的蒸發(fā)器表面，所用的潤(rùn)濕 劑的質(zhì)量為0.3 ~ 400mg/cm2 蒸發(fā)器表面，^J^力1 ~ 6mg/cm2蒸發(fā)器表面, 并且鋁 的H:為0,1 ~ 100mg/cm2蒸發(fā)器表面，^i^為10 ~ 60mg/cm2蒸發(fā)器表面。此外，可優(yōu)選將根據(jù)本發(fā)明的初始潤(rùn)濕輔助材料用作信息載體，其中 例如可在初始潤(rùn)濕輔助材料上提供特征、標(biāo)記或廣告和商標(biāo)。首要的是， 將其應(yīng)用到初始潤(rùn)濕輔助材料的頂層為具有印記或浮凸裝飾的鋁箔/鋁片 的那些實(shí)施方案。在將包含鋁和潤(rùn)濕劑的粉末混合物分散于蠟中的情況 下，可4吏蠟形成浮凸裝飾。
權(quán)利要求
1.一種初始潤(rùn)濕輔助材料，所述輔助材料用于施加到可電加熱的陶瓷蒸發(fā)器體(1)的蒸發(fā)器表面上，所述蒸發(fā)器體(1)用于在PVD敷金屬裝置中運(yùn)行以蒸發(fā)鋁并且含有作為材料成分的氮，所述氮優(yōu)選為氮化硼的形式，所述輔助材料包含干燥或懸浮形式的塊體形式和/或?qū)訝畈牧虾?或粉末材料的形式的至少兩種材料成分所述至少兩種材料成分包含作為第一材料成分的鋁，條件是所述鋁在所述蒸發(fā)器體(1)開始運(yùn)行之后在所述蒸發(fā)器體加熱過程中，在所述蒸發(fā)器表面上可熔并且能夠在熔融狀態(tài)與所述蒸發(fā)器體(1)中的所述氮反應(yīng)，由此在所述蒸發(fā)器表面上形成氮化鋁層，以及作為第二材料成分的潤(rùn)濕劑，條件是所述潤(rùn)濕劑能夠促使所述熔融的鋁在所述蒸發(fā)器表面上形成均勻的、大的表面分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其還包含粘合劑，通過 所述粘合劑可將所述初始潤(rùn)濕輔助材料粘結(jié)固定到所述蒸發(fā)器表面上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其還包含材料成分 錫，其中所述錫以單質(zhì)形式或鍵合形式存在。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3之一項(xiàng)所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述潤(rùn)濕 劑含有至少30wt。/。、優(yōu)選至少40wt。/。的作為材料成分的鋯、鉬、鈦或 其組合，其中所述成分以單質(zhì)形式或鍵合形式優(yōu)選作為硼化物或硅化物 存在于所述潤(rùn)濕劑中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4之一項(xiàng)所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述潤(rùn)濕 劑為二硼化鈦、鈦、二硼化鋯、鋯、二珪化鈦、二硅化鋯、二珪化鉬、 鉬或二鈥化珪亞鐵(FeSiTi2)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5之一項(xiàng)所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述潤(rùn)濕 劑形成為粉末，優(yōu)選為粒徑小于或等于0.2mm的粉末。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3和6所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述錫以最大 粒徑為0.02~0.06mm、優(yōu)選為0.045mm的粉末形式提供，并加到所述 潤(rùn)濕劑中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1~7之一項(xiàng)所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述鋁形 成為粉末，優(yōu)選為粒徑小于或等于0.5mm的粉末。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 7之一項(xiàng)所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述鋁形 成為厚度為0.01 ~ 4mm的鋁箔或鋁片，優(yōu)選厚度為0.01 ~ O.lmm的鋁 箔或厚度為0.2 ~ 0.3mm的鋁片。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6和9所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中將所述潤(rùn)濕劑 輥壓到所述鋁箔或所述鋁片上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7和9所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中將所述潤(rùn)濕劑 和錫粉末的混合物輥壓到所述鋁箔或所述鋁片上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1 5之一項(xiàng)所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述鋁 形成為鋁合金的箔或片，所述鋁合金除含有鋁之外還含有作為合金成分 的所述潤(rùn)濕劑。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述合金除含有 鋁和所述潤(rùn)濕劑之外還含有作為另外合金成分的錫。
14. 根據(jù)權(quán)利要求6和8所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中將所述鋁與所 述潤(rùn)濕劑混合以形成粉末混合物。
15. 根據(jù)權(quán)利要求7和8所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中將與所述潤(rùn)濕 劑和錫的混合物與所述鋁混合以形成粉末混合物。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14和15所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其形成為液態(tài)粘 合劑的懸浮體，所述液態(tài)粘合劑優(yōu)選為有機(jī)粘合劑或蠟，所述粉末混合 物分散在所述液態(tài)粘合劑中。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1 7和9之一項(xiàng)所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其形成 為雙層(2)，所述雙層(2)包含有機(jī)丙烯酸酯粘合劑和所述潤(rùn)濕劑以 及優(yōu)選的錫粉末的混合物的第一層(I )，和鋁或鋁合金的第二層(II ), 其中優(yōu)選所述第二層(II )的厚度大于所述第一層(I )的厚度。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述第一層(I ) 的厚度為0.02 ~ 0.06mm、優(yōu)選為0.05mm，其中所述潤(rùn)濕劑是最大粒徑 為0.01 ~ 0.02mm、優(yōu)選為0.015mm的鈥和/或二硼化鈥粉末，并且以 15~40wt%、優(yōu)選為30wt。/。的重量百分含量包含在所述第一層(I ) 中，并且其中所述錫粉末以5~30wt%、優(yōu)選為30wto/。的重量百分含量 包含在所述第一層中，并且其中所述第二層(II )的厚度為0.045 ~4mm、 優(yōu)選為0.045 ~0.1mm、更優(yōu)選為0.055mm，或者為0.2 ~ 0.3mm、更優(yōu) 選為0.24 ~ 0.26mm。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1~7之一項(xiàng)所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述鋁 形成為鋁件，優(yōu)選為鋁絲件或透鏡狀形式的鋁件。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述鋁件除了含 有鋁之外還含有合金成分，例如錫，和/或潤(rùn)濕劑成分，其中所述潤(rùn)濕 劑是不能與鋁合金化的材料。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1~7之一項(xiàng)所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述鋁 是鋁合金的材料件形式，優(yōu)選為絲材料件或透鏡狀形式，所述鋁合金除 了含有鋁之外還含有作為合金成分的潤(rùn)濕劑和優(yōu)選地含有錫。
22. 根據(jù)權(quán)利要求12或21所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述鋁合金 包含卯~ 97wt%的含有雜質(zhì)的金屬鋁和3 ~ 10wt%的作為潤(rùn)濕劑的鈦。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1~11之一項(xiàng)所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其形成為三 層(2')，所述三層(2')包含由所述鋁箔或所述鋁片形成的第一層(I')、 沉積到所述第一層(I ')上的包含所述潤(rùn)濕劑的第二層(II')和沉積到所述潤(rùn)濕劑層上的包含粘合劑的第三層(m),所述粘合劑優(yōu)選為丙烯酸酯粘合劑。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中將所述第二層(ir) 固定到所述第一層(I')的表面上，所述固定通過優(yōu)選將0.05g鈦和/ 或二硼化鈦與0.05g錫的混合物輥壓到所述第一層(I ')的表面上而實(shí) 現(xiàn)，其中所述粘合劑層的厚度為0.02~0.06mm、優(yōu)選為0.03mm，并且 其中所述初始潤(rùn)濕輔助材料的總厚度為0.1~4mm、優(yōu)選為0.10 ~ 0.16mm、更優(yōu)選為0.13mm,或者為0.25 ~ 0.35mm。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中將最大粒徑 優(yōu)選為0.02 ~ 0.06mm、更優(yōu)選為0.045mm的錫粉末加到所述潤(rùn)濕劑和 /或粘合劑中。
26. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述粘合劑為厚度 為0.02~0.06mm、優(yōu)選為0.03mm的粘附層，優(yōu)選為丙烯酸酯粘合劑 層，并且其中所述初始潤(rùn)濕輔助材料的總厚度為0.07~4mm、優(yōu)選為 0.07~0.16mm、更優(yōu)選為0.10 ~ 0.13mm,或者為0.02 ~ 0.035mm。
27. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述懸浮體包含 鏈烷烴硬脂酸酯蠟、最大粒徑為0.015mm的鈦和/或二硼化鈦粉末以及 最大粒徑為0.5mm的鋁粉末。
28. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述懸浮體包含 鋁粉末、鈦和/或二硼化鈦粉末、糖和二醇。
29. 根據(jù)權(quán)利要求9或12所述的初始潤(rùn)濕輔助材料，其中所述箔或片 帶有浮凸裝飾或印記。
30. —種可電加熱的蒸發(fā)器體(1)，所述蒸發(fā)器體(1)優(yōu)選為陶瓷蒸 發(fā)器體，其包含用于在PVD敷金屬裝置中運(yùn)行以蒸發(fā)鋁的蒸發(fā)器表面，其中所述蒸發(fā)器體(1)含有氮，所述氮優(yōu)選為氮化硼形式，并提 供有施加到所述蒸發(fā)器表面、優(yōu)選為施加到所述整個(gè)蒸發(fā)器表面上的根 據(jù)權(quán)利要求1 ~ 29之一項(xiàng)所述的初始潤(rùn)濕輔助材料。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的蒸發(fā)器體，其中所述蒸發(fā)器體(1)為主要 成分為二硼化鈦和氮化硼的混合陶資，其中混合比率分別為50wt。/。加/減10wt%。
32. 根據(jù)權(quán)利要求30或31所述的蒸發(fā)器體，其中相對(duì)于所述蒸發(fā)器體 (1)的所述蒸發(fā)器表面，所用的潤(rùn)濕劑的質(zhì)量為0.3 400mg/cm、發(fā)器表面，優(yōu)選為1 6mg/cm、發(fā)器表面，并且其中所用的鋁的質(zhì)量為0.1~ 100mg/cm2蒸發(fā)器表面，優(yōu)選為10 ~ 60mg/cm2 蒸發(fā)器表面。
33. —種用于制備可電加熱的蒸發(fā)器體(l)的方法，所述蒸發(fā)器體(l) 優(yōu)選為陶瓷蒸發(fā)器體(1 )，其用于在PVD敷金屬裝置中運(yùn)行以蒸發(fā)鋁， 并含有作為材料成分的氮，所述氮優(yōu)選為氮化硼形式，其中在加熱所述 蒸發(fā)器體(1)之前，將根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 29之一項(xiàng)所述的初始潤(rùn)濕輔 助材料施加到所述蒸發(fā)器體(1)的所述蒸發(fā)器表面的至少一部分、優(yōu) 選全部表面上。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中以根據(jù)權(quán)利要求28或29的懸 浮體的形式將所述初始潤(rùn)濕輔助材料嵌入到所述蒸發(fā)器體(I ')的空腔(3)中。
35. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中以0.05~2.0mm、優(yōu)選為0.10 ~ 0.20mm的層厚度將根據(jù)權(quán)利要求29的懸浮體施加到所述蒸發(fā)器體(1) 的所述蒸發(fā)器表面。
36. 根據(jù)權(quán)利要求34或35所述的方法，其中使用熔點(diǎn)高于70。C的懸浮 體，并且其中在將所述懸浮體施加到所述蒸發(fā)器體(1)的所述蒸發(fā)器 表面之后，通過冷卻使其固化并使其具有浮凸裝飾。
全文摘要
初始潤(rùn)濕輔助材料，所述輔助材料用于施加到可電加熱的陶瓷蒸發(fā)器體(1)的蒸發(fā)器表面上，所述蒸發(fā)器體(1)用于在PVD敷金屬裝置中運(yùn)行以蒸發(fā)鋁并且含有作為材料成分的氮，所述氮優(yōu)選為氮化硼的形式。所述初始潤(rùn)濕輔助材料包含鋁，所述鋁在蒸發(fā)器體(1)開始運(yùn)行之后在蒸發(fā)器表面上熔化，并且在熔融狀態(tài)下與所述蒸發(fā)器體(1)中的氮反應(yīng)，由此在蒸發(fā)器表面上形成氮化鋁層。所述初始潤(rùn)濕輔助材料還包含潤(rùn)濕劑，通過所述潤(rùn)濕劑有助于熔融的鋁在所述蒸發(fā)器表面上形成均勻的、大的表面分布。
文檔編號(hào)C23C14/20GK101238237SQ200680028528
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日
發(fā)明者烏爾里?！じ翊? 邁克爾·尼恩貝格爾 申請(qǐng)人:斯泰克陶瓷有限責(zé)任公司