用于pvd涂层设备的蒸发器体以及制备这种蒸发器体的方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]本发明涉及一种用于PVD涂层设备的蒸发器体，该蒸发器体具有基体，该基体具有蒸发器表面。本发明还涉及一种制备用于PVD涂层设备的这种蒸发器体的方法。
[0002]这种蒸发器体和这种方法从例如DE 10 2005 030 862 B4获知。
[0003]这种蒸发器体应用在采用PVD技术(物理气相沉积)的所谓真空金属化涂层设备中。该涂层设备尤其可用于将金属、尤其是铝涂覆在挠性基底上。在此通常将薄膜、尤其是塑料薄膜用作基底。涂层材料、尤其是铝被连续地供给到加热的蒸发器体中，并且在真空状态下在蒸发器体的蒸发器表面上蒸发。
[0004]该蒸发器单元论指陶瓷单元，它包含二硼化钛和氮化硼作为主要成分并且通过适当地混合这两种材料将电阻率调节为特定的值，例如600至6000μ Ω *cm。混合时，二硼化钛和氮化硼这两种成分在典型情况下以大致相同的比例分布，例如按重量百分比计分别为约50 % ( ± 5 % )。为了加热蒸发器体，通常使热流流经该蒸发器体。
[0005]为了以尽可能高的工艺速度连续地进行涂覆，蒸发参数的调节至关重要。在此尤其重要的是，蒸发器体的蒸发器表面尽量均匀且完全被待蒸发材料(尤其是铝)润湿。
[0006]为了改善蒸发器表面的润湿性，可采用现有技术已知的不同措施。如，从DE102005 030 862 B4获知初始润湿辅助材料的应用，它在蒸发器体首次应用在涂层设备中之前被涂覆在蒸发器表面上。该初始润湿辅助材料在此作为例如软膏、悬浮剂而被涂覆或延展开来。它包含粉状的铝以及其他粉状的润湿介质。在加热时，铝与蒸发器体的氮化硼结合成氮化铝，氮化铝与氮化硼相比针对铝具有更好的润湿表现。因此通过涂覆初始润湿辅助材料，使得通过铝与氮化硼的结合，从而形成润湿层。其他粉末状润湿介质可以是例如钛、二硼化钛、锆、二硼化锆、钼或者金属合金。这些粉末状润湿介质有助于在蒸发器体加热时熔化的铝的尽可能大表面的分布。因此除了由氮化铝构成的润湿层的产生以外，还具有一项特别的优点，即:通过铝在初始润湿辅助材料中的集成，从而在蒸发过程伊始蒸发器表面被液态的铝均匀地润湿。
[0007]类似地，从US4，810，531获知一种蒸发器体，在这种蒸发器体上涂覆有包含氢化钛的分散剂。该氢化钛在此被分散在悬浮剂介质即四氯化碳中。在加热该蒸发器体时，该悬浮剂介质蒸发，而氢化钛层留存为润湿层，该润湿层有助于改善使用锡作为待蒸发材料时的润湿表现。
[0008]从US2，756，166获知另一种PVD涂层设备，其中采用涂层的碳棒作为蒸发器体。在此，这些碳棒设置有包含氢化钛的悬浮剂，当加热时氢化钛分解成金属的钛和氮气。金属的钛然后进而与所用棒的材料反应成碳化钛，从而形成润湿层。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是:实现一种针对铝的润湿表现方面改善的蒸发器体。
[0010]解决方案
[0011]根据本发明，此目的通过具有权利要求1和权利要求10所述特征的蒸发器体以及通过具有权利要求11所述特征的方法得以实现。
[0012]该蒸发器体尤其针对PVD涂层设备而设计，并且具有:带蒸发器表面的基体，而待蒸发金属尤其是铝在蒸发器体工作时被涂覆在该蒸发器表面上。该基体在此尤其论指热压式陶瓷基体，其主要成分二硼化钛和氮化硼按重量百分比计分别为约50% (±5%)。根据本发明设定的是:在所述蒸发器表面上涂覆有包含第一反应物和第二反应物的涂层，其中，优选在首次投入使用、加热基体时所述两种反应物形成润湿层。
[0013]这里，所述反应物理解为一种材料成分，其在加热过程中与其他反应物通过化学反应结合来形成润湿层。因此在该蒸发器表面上涂覆有两种起始成分作为反应物，该两种起始成分在蒸发器体的加热时，尤其在温度超过1000°c时，以化学方式相互结合来形成润湿层。该润湿层论指由固体物质构成的固体层。本发明一项特别优点在于:通过反应物的选择，能够形成特定的、合适的润湿层，其尤其与基体的材料无关，如同现有技术中的情况一样。在根据DE 10 2005 030 862 B4的现有技术中，铝与基体的氮化硼之间的结合形成氮化铝。在US 2，756，166中，氢化钛与碳棒结合形成碳化钛。通过在额外涂覆的涂层内、两种至少在形成润湿层方面具有决定性作用的反应物的制备，从而能为润湿层创建更大的设计可行性，因此能够以适当的方式形成润湿层。该润湿层尤其论指金属的、未氧化的固体物质层。
[0014]根据优选的改进方案，所述第一反应物论指氢化钛，其尤其以粉状形式存在于涂层中。氢化钛的粉末颗粒在此具有优选〈0.05mm的粒度。
[0015]除此之外，所述第二反应物优选论指铝或含铝的基质。然而，优选地，混入尽可能纯的粉末形式的铝作为第二反应物。在此，粉末颗粒的粒度也优选在0.05_以下。
[0016]在适宜的改进方案中，在蒸发器体的加热时，氢化钛和铝结合成铝钛化合物，该铝钛化合物形成润湿层。研究表明，尤其铝作为待蒸发材料时，这种铝钛润湿层具有良好的润湿表现。
[0017]适宜的是，在加热时形成钛铝合金层，即金属的、未氧化的涂层，尤其是AL3Ti。
[0018]为了涂覆含有这两种反应物的涂层，有可用的原理上不同的可行方案。优选地，将包含这两种反应物的悬浮剂涂覆在所述蒸发器表面上。悬浮剂的涂层厚度在此例如最大约
0.1至0.2mm。该悬浮剂在此相对地呈稀液状，并且具有例如类似水的稠度。在优选的构造方案中，该悬浮剂通过压印方法、尤其通过所谓的移印方法而被涂覆在蒸发器表面上。因此，该蒸发器表面可以形成均匀的涂层。
[0019]为了形成合适的钛铝润湿层，氢化钛在所述悬浮剂中的比例在此按悬浮剂的总重量百分比计优选为约2%和10%之间，并且优选为约4%。
[0020]与此同时，铝在所述悬浮剂中的比例按重量百分比计为约6%至30%，并且尤其为约12%。借助这些重量比例，一方面确保形成足够均匀的带有所述反应物的涂层，同时确保形成足够均匀的润湿层。
[0021]所述悬浮剂优选包含塑料漆、尤其是PVC漆作为液体悬浮剂介质或承载介质。利用这种介质可确保悬浮剂良好地粘附在蒸发器表面上。加热时，该漆蒸发或分解，并且留存构成润湿层的反应物。优选不留存其他残余物。
[0022]在优选的构造方案中，该润湿层在首次投入使用时，即在蒸发器体首次应用于金属化涂层