一种蒸发面积可调的钨钼薄壁蒸发舟的制作方法

本发明涉及真空蒸发镀膜领域，具体涉及一种蒸发面积可调的钨钼蒸发舟。

背景技术

蒸发舟为所有蒸发器皿的统称。根据使用用途的不同，其成分配方也不一样。所涉及到的材料有氮化硼，二硼化钛，氮化铝，氧化铝，氧化锆，碳化硅，氮化硅等多种金属非金属化合物。19世纪多使用石墨材料做蒸发舟，但污染严重和寿命低，极少使用。真空蒸镀包装材料、电容器金属化镀膜、显示屏镀层、烫金镀层、防伪标志镀层、反光镀层以及纸张、纺织品镀铝等，主要蒸镀铝铜银金等。

真空蒸发过程中最关键的消耗性元器件就是使金属变成蒸汽的加热元件、蒸发舟或蒸发坩埚。由于金属活性很大，因此作为蒸发舟或蒸发坩埚的材料必须能够耐受金属液的腐蚀。目前，真空蒸发镀铝工业用的加热元件根据不同的镀膜设备有以下两种类型：(1)二硼化钛/氮化硼/氮化铝复合导电陶瓷制备的蒸发舟；(2)高纯石墨制备的坩埚；(3)高温合金制备的蒸发舟。

目前的高温合金蒸发舟通常具有形状固定的结构，其蒸发舟壁面较厚，电阻较低，通电时要取得目标温度需要更大的电流强度，能耗更高。并且随着蒸发舟在反复使用过程中蒸发金属在壁面的沉积，会导致蒸发舟内部空间不规则，蒸发速率随之下降，无法稳定维持一个相对恒定的液面蒸发面积，对加工产品的质量产生不利的影响。此外，现有的高温合金蒸发舟循环使用次数较低，造价较高，带来较高的生产成本，而避免较薄的蒸发舟虽然能带来较低的生产成本，但是由于蒸发舟壁面较薄，强度不足，随着金属液蒸发，剩余液量较少时，无法维持恒定的蒸发面积。

技术实现要素：

一种薄壁结构的钨钼蒸发舟，并且该蒸发舟可以根据内部所剩金属液体量而自动调节其蒸发液面的面积，将金属液的蒸发速率维持在一个相对恒定的水平，此外，还提供了一种配套的加装弹簧，其弹簧的拉尽力与蒸发舟的金属恢复力被调节到一个相对平衡的水平，可以辅助面积可调的蒸发舟使液面蒸发面积维持在一个相对恒定的水平。

为了解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种蒸发面积可调的钨钼薄壁蒸发舟，包括蒸发舟容纳仓底(7)、位于所述蒸发舟容纳仓(7)一端的第一夹装耳(1)、位于所述第一夹装耳(1)顶部中间位置的第一夹装孔(2)、位于所述蒸发舟容纳仓(7)另一端的第二夹装耳(3)、位于所述第二夹装耳(3)顶部中间位置的第二夹装孔(4)，其特征在于：所述蒸发舟容纳仓底(7)与所述第一夹装耳(1)以及所述第二夹装耳(3)为一体化钨钼薄膜弯折而成，所述蒸发舟容纳仓底(7)前后两侧分别具有蒸发舟容纳前仓壁(6)和蒸发舟容纳后仓壁(5)。

进一步的，作为本发明的一种改进，其特征在于：所述蒸发舟容纳前仓壁(6)和蒸发舟容纳前仓壁(5)从蒸发舟容纳仓底(7)的长度方向延伸并经由一次接近180°的弯折一直延伸至第一夹装耳(1)和第二夹装耳(3)的末端。

进一步的，作为本发明的一种改进，其特征在于：所述蒸发舟容纳前仓壁(6)和蒸发舟容纳前仓壁(5)与所述蒸发舟容纳仓底(7)、所述第一夹装耳(1)以及所述第二夹装耳(3)为一体化钨钼薄膜弯折而成。

进一步的，作为本发明的一种改进，其特征在于：所述一体化弯折使用的钨钼薄膜厚度为0.33mm。

进一步的，作为本发明的一种改进，其特征在于：所述第一夹装耳(1)以及所述第二夹装耳(3)分别与所述蒸发舟容纳仓底(7)间具有78°的初始夹角。

进一步的，作为本发明的一种改进，其特征在于：所述第一夹装耳(1)以及所述第二夹装耳(3)上分别与第一夹装弹簧装置(8)以及第二夹装弹簧装置(9)连接。

进一步的，作为本发明的一种改进，其特征在于：所述第一夹装弹簧装置(8)以及第二夹装弹簧装置(9)的弹簧预紧力为370n。

进一步的，作为本发明的一种改进，其特征在于：所述蒸发舟容纳前仓壁(6)和蒸发舟容纳前仓壁(5)与所述蒸发舟容纳仓底(7)、所述第一夹装耳(1)以及所述第二夹装耳(3)为一体化高温钛合金薄膜弯折而成。

与现有技术相比，采用上述技术方案的蒸发舟，首先通过使用钨钼合金薄膜一体化弯折，代替原有较厚壁面的蒸发舟，有效降低了蒸发舟的成本，其次，通过配合夹装弹簧装置，使用薄膜结构的蒸发舟可以随着弹簧的预紧力而具有不同的金属液蒸发面形状，通过调整弹簧预紧力，钨钼合金金属膜的厚度以及夹装耳与蒸发舟仓底之间的角度，调整蒸发舟的形状变化规律，使在不同剩液比例下的金属液蒸发面积保持恒定，控制真空镀膜的工艺质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为蒸发面积可调的钨钼薄壁蒸发舟立体结构示意图；

图2为蒸发面积可调的钨钼薄壁蒸发舟剩液比例较高时的液体深度正面示意图；

图3为蒸发面积可调的钨钼薄壁蒸发舟剩液比例较高时的液面面积俯视示意图；

图4为蒸发面积可调的钨钼薄壁蒸发舟剩液比例较低时的液体深度正面示意图；

图5为蒸发面积可调的钨钼薄壁蒸发舟剩液比例较低时的液面面积俯视示意图；

图6位蒸发面积可调的钨钼薄壁蒸发舟蒸发面积随剩液比例的变化折线图。

图中：1-第一夹装耳、2-第一夹装孔、3-第二夹装耳、4-第二夹装孔、5-蒸发舟容纳前仓壁、6-蒸发舟容纳后仓壁、7-蒸发舟容纳仓底、8-第一夹装弹簧装置、9-第二夹装弹簧装置。

具体实施方式

下面可以参照附图1-6以及文字内容理解本发明的内容以及本发明与现有技术之间的区别点。

需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本发明提供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。

本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。

本发明的至少一个目的是提出一种蒸发面积可调的钨钼薄壁蒸发舟，包括蒸发舟容纳仓底7、位于所述蒸发舟容纳仓7一端的第一夹装耳1、位于所述第一夹装耳1顶部中间位置的第一夹装孔2、位于所述蒸发舟容纳仓7另一端的第二夹装耳3、位于所述第二夹装耳3顶部中间位置的第二夹装孔4，其特征在于：所述蒸发舟容纳仓底7与所述第一夹装耳1以及所述第二夹装耳3为一体化钨钼薄膜弯折而成，所述蒸发舟容纳仓底7前后两侧分别具有蒸发舟容纳前仓壁6和蒸发舟容纳后仓壁5。

进一步的，作为本发明的一种改进，其特征在于：所述蒸发舟容纳前仓壁6和蒸发舟容纳前仓壁5从蒸发舟容纳仓底7的长度方向延伸并经由一次接近180°的弯折一直延伸至第一夹装耳1和第二夹装耳3的末端。

进一步的，作为本发明的一种改进，其特征在于：所述蒸发舟容纳前仓壁6和蒸发舟容纳前仓壁5与所述蒸发舟容纳仓底7、所述第一夹装耳1以及所述第二夹装耳3为一体化钨钼薄膜弯折而成。

进一步的，作为本发明的一种改进，其特征在于：所述一体化弯折使用的钨钼薄膜厚度为0.33mm。

进一步的，作为本发明的一种改进，其特征在于：所述第一夹装耳1以及所述第二夹装耳3分别与所述蒸发舟容纳仓底7间具有78°的初始夹角。

进一步的，作为本发明的一种改进，其特征在于：所述第一夹装耳1以及所述第二夹装耳3上分别与第一夹装弹簧装置8以及第二夹装弹簧装置9连接。

进一步的，作为本发明的一种改进，其特征在于：所述第一夹装弹簧装置8以及第二夹装弹簧装置9的弹簧预紧力为370n。

进一步的，作为本发明的一种改进，其特征在于：所述蒸发舟容纳前仓壁6和蒸发舟容纳前仓壁5与所述蒸发舟容纳仓底7、所述第一夹装耳1以及所述第二夹装耳3为一体化高温钛合金薄膜弯折而成。

与现有技术相比，采用上述技术方案的蒸发舟，首先通过使用钨钼合金薄膜一体化弯折，代替原有较厚壁面的蒸发舟，有效降低了蒸发舟的成本，其次，通过配合夹装弹簧装置，使用薄膜结构的蒸发舟可以随着弹簧的预紧力而具有不同的金属液蒸发面形状，通过调整弹簧预紧力，钨钼合金金属膜的厚度以及夹装耳与蒸发舟仓底之间的角度，调整蒸发舟的形状变化规律，使在不同剩液比例下的金属液蒸发面积保持恒定，控制真空镀膜的工艺质量。

通过实验验证，随着剩液比例逐渐随着蒸发而降低，设置弹簧预紧力为370n时，能够获得较好的液面面积变化情况，具体情况如图6所示，在剩液高于30％时，均能保持蒸发表面积维持在5.0±0.2的范围内，而在剩液低于30％时，由于剩液质量过低，伴随着影响更强烈的毛细现象，剩液更多集聚于蒸发舟的狭小边缘内，使其蒸发面积大幅降低。但是此时已经基本满足蒸发舟的正常使用，使其在70％以上的使用环境下保持蒸发速率恒定，远高于市面上现有的薄膜蒸发舟。

此外，通过图2、图3与图4、图5的对比可以看到，通过弹簧的作用，随着蒸发舟剩液比例降低，左右两个夹装耳受到蒸发舟中剩液的重力作用逐渐降低，而弹簧的预紧力保持恒定，则导致左右两个夹装耳的倾斜角度逐渐变大，同时使蒸发舟仓底的宽度更宽，夹装耳占用的蒸发液面面积更低，使蒸发液面表面积维持在一个恒定的面积。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

在本发明的描述中如果使用了术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等，那么上述术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备、机构、部件或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。