一种耐高温容器清洁装置及方法与流程

本发明涉及坩埚的维护保养，具体为一种耐高温容器清洁装置及方法。

背景技术：

1、近年随着真空镀膜技术及相关产品生产的需求持续增加，特别是柔性基材表面实现多种类功能薄膜的沉积，如高分子基材表面进行金属膜的生长以实现多种复合导电膜的制备，满足如锂离子电池集流体材料的应用需求。其中的一种薄膜沉积的方式为真空蒸镀的方式，真空蒸镀指的是在真空环境中，将材料加热并镀到基片上，具体为金属加热至蒸发温度后蒸发，然后蒸发金属的蒸汽从真空室转移，在低温零件上凝结，该制程中可以采用真空蒸镀的方式实现。而真空蒸镀的蒸发金属放置在坩埚内，通常情况下真空蒸镀的方式在重复使用坩埚的过程容易见到内部残余氧化物杂质等，这些物质可能导致二次蒸发困难(如氧化铝高温难以获得更好的蒸发)或杂质污染影响薄膜沉积的质量，如溅孔缺陷。因此，非常有必要寻求相应的装置及技术解决坩埚内有害或非必要残留物质的影响。

2、在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

3、真空蒸镀的蒸发金属放置在坩埚内，通常情况下真空蒸镀的方式在重复使用坩埚的过程容易见到内部残余氧化物杂质等，这些物质可能导致二次蒸发困难，如氧化铝高温难以获得更好的蒸发，或杂质污染影响薄膜沉积的质量，如溅孔缺陷，这些坩埚内部的残余杂质在坩埚内将降低坩埚蒸发物料时候的效率，缩短坩埚的使用寿命，从而使坩埚容易报废，且坩埚在镀膜时，残余杂质在坩埚内造成不利影响，尤其为残余杂质飞溅造成的膜产品的烧孔。因此，非常有必要寻求相应的装置及技术解决坩埚内有害或非必要残留物质的影响。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种耐高温容器清洁装置及方法，以有效清除坩埚内有害或非必要残留物质。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种耐高温容器清洁装置，包括真空腔体，所述真空腔体的第一侧设置有用于对真空腔体抽真空的抽真空系统；

4、坩埚加热控制装置，设于所述真空腔体内，用于加热设置在所述坩埚加热控制装置内部的坩埚，并且在加热过程中控制所述坩埚的开口朝下；

5、还原气体供给系统，设于所述真空腔体第二侧，用于对真空腔体内的坩埚提供还原气体。

6、进一步的，本发明实施例提供了所述真空腔体内设置有用于接收和排出坩埚残余物的储存仓，且所述储存仓设置在坩埚下方。

7、进一步的，本发明实施例提供了所述坩埚加热控制装置包括翻转驱动机构、支座、石墨加热电极和限位板；

8、所述石墨加热电极一侧固定连接有用于对所述坩埚夹持和支撑的翻转驱动机构；

9、所述真空腔体内固定连接有支座，所述翻转驱动机构通过轴承连接在支座上；

10、所述石墨加热电极上开设有加热电极孔洞，所述坩埚可支撑地连接在所述加热电极孔洞内，且所述石墨加热电极连接在用于支撑所述坩埚开口边沿的限位板上。

11、进一步的，所述坩埚加热控制装置可向上翻转，以使得所述坩埚的开口朝上。

12、进一步的，所述石墨加热电极的升温温度不低于1000℃。

13、进一步的，本发明实施例提供了所述还原气体供给系统，用于直接通入用来和所述坩埚内部的残留物发生还原反应的h2和co混合气体，且所述h2和co混合气体的摩尔浓度在安全极限范围内。

14、进一步的，本发明实施例提供了所述还原气体供给系统，用于向所述坩埚内部的残留物通入通过加热碳物质并使碳物质不充分燃烧得到的气体。

15、进一步的，本发明实施例提供了所述坩埚为耐高温金属坩埚或者不含氧化物的陶瓷坩埚。

16、进一步的，所述石墨加热电极上设置有用于确保对坩埚加热过程中温度能够升高到指定温度的保温材料，所述保温材料围绕坩埚设置。

17、进一步的，一种耐高温容器清洁方法包括以下步骤：

18、s1：坩埚安装与加热：将坩埚安装于坩埚加热控制装置上，然后真空腔体通过抽真空系统抽真空后，坩埚加热控制装置开始进行加热，

19、s2：还原气体供给：在坩埚加热控制装置加热的时候，还原气体供给系统提供还原气体，或者在升温到700℃提供还原气体；

20、s3：坩埚反转与清洁：坩埚内多余的待蒸发残留物大量熔化且从坩埚内流出后，再反转坩埚加热控制装置，使得坩埚开口向上，此时持续在还原性气体的作用下继续蒸发残留于坩埚内壁的物质。

21、上述技术方案具有如下有益效果：

22、1.提升坩埚蒸发物料时候的效率；

23、2.降低坩埚的损耗报废；

24、3.降低坩埚蒸发物残余杂质对镀膜膜层质量的影响，尤其降低杂质飞溅造成的膜产品的烧孔，提升蒸发镀膜的膜厚均匀性。

技术特征：

1.一种耐高温容器清洁装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种耐高温容器清洁装置，其特征在于：所述真空腔体(1)内设置有用于接收和排出所述坩埚(11)的残余物的储存仓(12)，且所述储存仓(12)设置在所述坩埚(11)下方。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温容器清洁装置，其特征在于：所述坩埚加热控制装置(3)包括翻转驱动机构(31)、支座(32)、石墨加热电极(33)和限位板(34)；

4.根据权利要求3所述的一种耐高温容器清洁装置，其特征在于：所述石墨加热电极(33)的升温温度不低于1000℃。

5.根据权利要求3所述的一种耐高温容器清洁装置，其特征在于：所述坩埚加热控制装置(3)可向上翻转，以使得所述坩埚(11)的开口朝上。

6.根据权利要求1所述的一种耐高温容器清洁装置，其特征在于：所述还原气体供给系统(4)，用于直接通入用来和所述坩埚(11)内部的残留物发生还原反应的h2和co混合气体，且所述h2和co混合气体的摩尔浓度在安全极限范围内。

7.根据权利要求1所述的一种耐高温容器清洁装置，其特征在于：所述还原气体供给系统(4)，用于向所述坩埚(11)内部的残留物通入通过加热碳物质并使碳物质不充分燃烧得到的气体。

8.根据权利要求1所述的一种耐高温容器清洁装置，其特征在于：所述坩埚(11)为耐高温金属坩埚或者不含氧化物的陶瓷坩埚。

9.根据权利要求1所述的一种耐高温容器清洁装置，其特征在于：所述石墨加热电极(33)上设置有用于确保对所述坩埚(11)加热过程中温度能够升高到指定温度的保温材料，所述保温材料围绕坩埚(11)设置。

10.一种耐高温容器清洁方法，应用于权利要求1-9任意一种耐高温容器清洁装置，其特征在于，所述耐高温容器清洁方法包括以下步骤：

技术总结
本发明实施例提供一种耐高温容器清洁装置及方法，该耐高温容器清洁装置包括真空腔体，所述真空腔体的第一侧设置有用于对真空腔体抽真空的抽真空系统；坩埚加热控制装置，设于所述真空腔体内，且用于加热设置在其所述坩埚加热控制装置内部的坩埚；还原气体供给系统，设于所述真空腔体第二侧，且用于对真空腔体内的坩埚提供还原气体，通过形成高温环境及不同的坩埚开口方向，且在热态还原性气体的作用下彻底清洁坩埚，得到可以继续正常使用的坩埚部件，解决坩埚使用寿命，蒸发效率及镀膜质量改善的问题。

技术研发人员：臧世伟
受保护的技术使用者：重庆金美新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12