वैक्यूम वाष्पीकरण कोटिंग प्रौद्योगिकी का परिचय

2、वाष्पीकरण हीटिंग

(1) प्रतिरोध हीटिंग वाष्पीकरण
प्रतिरोध हीटिंग वाष्पीकरण सबसे सरल और सबसे अधिक इस्तेमाल किया हीटिंग विधि है, आम तौर पर 1500 डिग्री सेल्सियस से नीचे पिघलने बिंदु के साथ कोटिंग सामग्री के लिए लागू है, तार या शीट आकार में उच्च पिघलने बिंदु धातुओं (डब्ल्यू, मो, टीआई, टा, बोरान नाइट्राइड, आदि) आम तौर पर वाष्पीकरण स्रोत के एक उपयुक्त आकार में बनाया जाता है, वाष्पीकरण सामग्री के साथ भरी हुई, विद्युत प्रवाह की जूल गर्मी के माध्यम से पिघलाने, वाष्पित करने या चढ़ाना सामग्री को उदात्त करने के लिए, वाष्पीकरण स्रोत के आकार में मुख्य रूप से बहु-स्ट्रैंड सर्पिल, यू-आकार, साइन लहर, पतली प्लेट, नाव, शंकु टोकरी, आदि शामिल हैं। एक ही समय में, विधि के लिए वाष्पीकरण स्रोत सामग्री के लिए उच्च पिघलने बिंदु, कम संतृप्ति वाष्प दबाव, स्थिर रासायनिक गुणों की आवश्यकता होती है, उच्च तापमान पर कोटिंग सामग्री के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं होती है, अच्छा गर्मी प्रतिरोध, बिजली घनत्व में छोटे परिवर्तन, आदि। यह वाष्पीकरण स्रोत के माध्यम से उच्च वर्तमान को अपनाता है ताकि इसे गर्म किया जा सके और सीधे हीटिंग द्वारा फिल्म सामग्री को वाष्पित किया जा सके, या फिल्म सामग्री को ग्रेफाइट और कुछ उच्च तापमान प्रतिरोधी से बने क्रूसिबल में डाल दिया जाए। धातु ऑक्साइड (जैसे A202, B0) और अन्य सामग्रियों को अप्रत्यक्ष तापन द्वारा वाष्पित किया जाता है।
प्रतिरोध ताप वाष्पीकरण कोटिंग की सीमाएँ हैं: आग रोक धातुओं में वाष्प दाब कम होता है, जिससे पतली फिल्म बनाना मुश्किल होता है; कुछ तत्वों को हीटिंग तार के साथ मिश्र धातु बनाना आसान होता है; मिश्र धातु फिल्म की एक समान संरचना प्राप्त करना आसान नहीं है। प्रतिरोध ताप वाष्पीकरण विधि की सरल संरचना, कम कीमत और आसान संचालन के कारण, यह वाष्पीकरण विधि का एक बहुत ही सामान्य अनुप्रयोग है।

(2) इलेक्ट्रॉन बीम हीटिंग वाष्पीकरण
इलेक्ट्रॉन बीम वाष्पीकरण एक ऐसी विधि है जिसमें कोटिंग सामग्री को जल-शीतित तांबे के क्रूसिबल में रखकर उच्च-ऊर्जा घनत्व वाले इलेक्ट्रॉन बीम से बमबारी करके वाष्पित किया जाता है। वाष्पीकरण स्रोत में एक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन स्रोत, एक इलेक्ट्रॉन त्वरण शक्ति स्रोत, एक क्रूसिबल (आमतौर पर एक तांबे का क्रूसिबल), एक चुंबकीय क्षेत्र कुंडल और एक ठंडा पानी सेट आदि शामिल होते हैं। इस उपकरण में, गर्म सामग्री को जल-शीतित क्रूसिबल में रखा जाता है, और इलेक्ट्रॉन बीम सामग्री के केवल बहुत छोटे हिस्से पर बमबारी करता है, जबकि शेष सामग्री का अधिकांश हिस्सा क्रूसिबल के शीतलन प्रभाव के तहत बहुत कम तापमान पर रहता है, जिसे क्रूसिबल का बमबारी वाला हिस्सा माना जा सकता है। इस प्रकार, वाष्पीकरण के लिए इलेक्ट्रॉन बीम हीटिंग की विधि कोटिंग सामग्री और वाष्पीकरण स्रोत सामग्री के बीच संदूषण से बच सकती है।
इलेक्ट्रॉन बीम वाष्पीकरण स्रोत की संरचना को तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: सीधी बंदूकें (बौल्स गन), रिंग गन (विद्युत रूप से विक्षेपित) और ई-गन (चुंबकीय रूप से विक्षेपित)। एक या एक से अधिक क्रूसिबल को वाष्पीकरण सुविधा में रखा जा सकता है, जो कई अलग-अलग पदार्थों को एक साथ या अलग-अलग वाष्पित और जमा कर सकता है।

इलेक्ट्रॉन बीम वाष्पीकरण स्रोतों के निम्नलिखित लाभ हैं।
①इलेक्ट्रॉन बीम बमबारी वाष्पीकरण स्रोत का उच्च बीम घनत्व प्रतिरोध हीटिंग स्रोत की तुलना में कहीं अधिक ऊर्जा घनत्व प्राप्त कर सकता है, जो उच्च पिघलने बिंदु सामग्री, जैसे कि डब्ल्यू, मो, अल 2 ओ 3, आदि को वाष्पित कर सकता है।
②कोटिंग सामग्री को पानी से ठंडा तांबे के क्रूसिबल में रखा जाता है, जो वाष्पीकरण स्रोत सामग्री के वाष्पीकरण और उनके बीच प्रतिक्रिया से बच सकता है।
③कोटिंग सामग्री की सतह पर सीधे गर्मी जोड़ी जा सकती है, जिससे थर्मल दक्षता उच्च हो जाती है और गर्मी चालन और गर्मी विकिरण का नुकसान कम होता है।
इलेक्ट्रॉन बीम हीटिंग वाष्पीकरण विधि का नुकसान यह है कि इलेक्ट्रॉन गन से प्राथमिक इलेक्ट्रॉन और कोटिंग सामग्री की सतह से द्वितीयक इलेक्ट्रॉन वाष्पित परमाणुओं और अवशिष्ट गैस अणुओं को आयनित कर देंगे, जो कभी-कभी फिल्म की गुणवत्ता को प्रभावित करेगा।

(3) उच्च आवृत्ति प्रेरण हीटिंग वाष्पीकरण
उच्च आवृत्ति प्रेरण हीटिंग वाष्पीकरण उच्च आवृत्ति सर्पिल कुंडल के केंद्र में कोटिंग सामग्री के साथ क्रूसिबल को रखना है, ताकि कोटिंग सामग्री उच्च आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के प्रेरण के तहत मजबूत भंवर वर्तमान और हिस्टैरिसीस प्रभाव उत्पन्न करती है, जो फिल्म परत को गर्म करने का कारण बनती है जब तक कि यह वाष्पीकृत और वाष्पित न हो जाए। वाष्पीकरण स्रोत में आम तौर पर एक जल-शीतित उच्च आवृत्ति कुंडल और एक ग्रेफाइट या सिरेमिक (मैग्नीशियम ऑक्साइड, एल्यूमीनियम ऑक्साइड, बोरान ऑक्साइड, आदि) क्रूसिबल होते हैं। उच्च आवृत्ति बिजली की आपूर्ति दस हजार से कई सौ हजार हर्ट्ज की आवृत्ति का उपयोग करती है, इनपुट शक्ति कई से कई सौ किलोवाट होती है, झिल्ली सामग्री की मात्रा जितनी छोटी होती है, प्रेरण आवृत्ति उतनी ही अधिक होती है। प्रेरण कुंडल आवृत्ति आमतौर पर पानी से ठंडा तांबे की ट्यूब से बना होता है।
उच्च आवृत्ति प्रेरण हीटिंग वाष्पीकरण विधि का नुकसान यह है कि इनपुट शक्ति को ठीक से समायोजित करना आसान नहीं है, इसके निम्नलिखित फायदे हैं।
①उच्च वाष्पीकरण दर
② वाष्पीकरण स्रोत का तापमान एक समान और स्थिर है, इसलिए कोटिंग बूंदों के छींटे की घटना का उत्पादन करना आसान नहीं है, और यह जमा फिल्म पर पिनहोल की घटना से भी बच सकता है।
③वाष्पीकरण स्रोत एक बार लोड किया जाता है, और तापमान को नियंत्रित करना अपेक्षाकृत आसान और सरल है।