व्हॅक्यूम बाष्पीभवन कोटिंग तंत्रज्ञानाचा परिचय

२, बाष्पीभवन तापविणे

(१) प्रतिकार तापविणे बाष्पीभवन
प्रतिरोधक हीटिंग बाष्पीभवन ही सर्वात सोपी आणि सामान्यतः वापरली जाणारी हीटिंग पद्धत आहे, जी सामान्यतः 1500℃ पेक्षा कमी वितळण्याच्या बिंदू असलेल्या कोटिंग सामग्रीवर लागू होते, वायर किंवा शीटच्या आकारात उच्च वितळण्याच्या बिंदू असलेल्या धातू (W, Mo, Ti, Ta, बोरॉन नायट्राइड, इ.) सहसा बाष्पीभवन स्त्रोताच्या योग्य आकारात बनवल्या जातात, बाष्पीभवन सामग्रीने भरलेल्या, प्लेटिंग सामग्री वितळण्यासाठी, बाष्पीभवन करण्यासाठी किंवा उदात्तीकरण करण्यासाठी विद्युत प्रवाहाच्या जूल उष्णतेद्वारे, बाष्पीभवन स्त्रोताच्या आकारात प्रामुख्याने मल्टी-स्ट्रँड सर्पिल, U-आकाराचे, साइन वेव्ह, पातळ प्लेट, बोट, शंकू बास्केट इत्यादींचा समावेश असतो. त्याच वेळी, या पद्धतीमध्ये बाष्पीभवन स्त्रोत सामग्रीचा उच्च वितळण्याचा बिंदू, कमी संतृप्तता बाष्प दाब, स्थिर रासायनिक गुणधर्म, उच्च तापमानावर कोटिंग सामग्रीशी रासायनिक अभिक्रिया नसणे, चांगली उष्णता प्रतिरोधकता, पॉवर घनतेमध्ये लहान बदल इत्यादी आवश्यक असतात. ते बाष्पीभवन स्त्रोताद्वारे उच्च प्रवाह स्वीकारते जेणेकरून ते थेट गरम करून फिल्म सामग्री गरम होईल आणि बाष्पीभवन होईल, किंवा फिल्म सामग्री ग्रेफाइट आणि काही उच्च तापमान प्रतिरोधक धातू ऑक्साईड्स (जसे की A202, B0) आणि अप्रत्यक्ष गरम करण्यासाठी बनवलेल्या क्रूसिबलमध्ये ठेवली जाईल. बाष्पीभवन.
रेझिस्टन्स हीटिंग बाष्पीभवन कोटिंगला मर्यादा आहेत: रेफ्रेक्ट्री धातूंमध्ये कमी बाष्प दाब असतो, ज्यामुळे पातळ फिल्म बनवणे कठीण असते; काही घटकांना हीटिंग वायरसह मिश्रधातू तयार करणे सोपे असते; मिश्रधातूच्या फिल्मची एकसमान रचना मिळवणे सोपे नसते. रेझिस्टन्स हीटिंग बाष्पीभवन पद्धतीची साधी रचना, कमी किंमत आणि सोपी ऑपरेशन यामुळे, बाष्पीभवन पद्धतीचा हा एक अतिशय सामान्य वापर आहे.

(२) इलेक्ट्रॉन बीम हीटिंग बाष्पीभवन
इलेक्ट्रॉन बीम बाष्पीभवन ही कोटिंग मटेरियलला वॉटर-कूल्ड कॉपर क्रूसिबलमध्ये ठेवून उच्च-ऊर्जा घनतेच्या इलेक्ट्रॉन बीमने त्यावर बॉम्बफेक करून बाष्पीभवन करण्याची एक पद्धत आहे. बाष्पीभवन स्रोतामध्ये इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन स्रोत, इलेक्ट्रॉन प्रवेग शक्ती स्रोत, क्रूसिबल (सामान्यतः कॉपर क्रूसिबल), चुंबकीय क्षेत्र कॉइल आणि थंड पाण्याचा संच इत्यादींचा समावेश असतो. या उपकरणात, गरम केलेले मटेरियल वॉटर-कूल्ड क्रूसिबलमध्ये ठेवले जाते आणि इलेक्ट्रॉन बीम मटेरियलच्या अगदी लहान भागावर बॉम्बफेक करतो, तर उर्वरित बहुतेक मटेरियल क्रूसिबलच्या थंड प्रभावाखाली खूप कमी तापमानात राहते, ज्याला क्रूसिबलचा बॉम्बफेक केलेला भाग म्हणून ओळखले जाऊ शकते. अशाप्रकारे, बाष्पीभवनासाठी इलेक्ट्रॉन बीम गरम करण्याची पद्धत कोटिंग मटेरियल आणि बाष्पीभवन स्रोत मटेरियलमधील दूषितता टाळू शकते.
इलेक्ट्रॉन बीम बाष्पीभवन स्रोताची रचना तीन प्रकारांमध्ये विभागली जाऊ शकते: सरळ तोफा (बोल्स गन), रिंग गन (विद्युतदृष्ट्या विचलित) आणि ई-गन (चुंबकीयदृष्ट्या विचलित). एक किंवा अधिक क्रूसिबल बाष्पीभवन सुविधेत ठेवता येतात, जे एकाच वेळी किंवा स्वतंत्रपणे अनेक भिन्न पदार्थ बाष्पीभवन करू शकतात आणि जमा करू शकतात.

इलेक्ट्रॉन बीम बाष्पीभवन स्रोतांचे खालील फायदे आहेत.
①इलेक्ट्रॉन बीम बॉम्बार्डमेंट बाष्पीभवन स्त्रोताची उच्च बीम घनता प्रतिरोधक हीटिंग स्त्रोतापेक्षा खूप जास्त ऊर्जा घनता मिळवू शकते, जे W, Mo, Al2O3, इत्यादी उच्च वितळण्याच्या बिंदू सामग्रीचे बाष्पीभवन करू शकते.
②कोटिंग मटेरियल वॉटर-कूल्ड कॉपर क्रूसिबलमध्ये ठेवले जाते, जे बाष्पीभवन स्रोत मटेरियलचे बाष्पीभवन आणि त्यांच्यामधील प्रतिक्रिया टाळू शकते.
③कोटिंग मटेरियलच्या पृष्ठभागावर थेट उष्णता जोडता येते, ज्यामुळे थर्मल कार्यक्षमता जास्त होते आणि उष्णता वाहकता आणि उष्णता विकिरण कमी होते.
इलेक्ट्रॉन बीम हीटिंग बाष्पीभवन पद्धतीचा तोटा असा आहे की इलेक्ट्रॉन गनमधील प्राथमिक इलेक्ट्रॉन आणि कोटिंग मटेरियलच्या पृष्ठभागावरील दुय्यम इलेक्ट्रॉन बाष्पीभवन अणू आणि अवशिष्ट वायू रेणूंचे आयनीकरण करतील, ज्यामुळे कधीकधी फिल्मच्या गुणवत्तेवर परिणाम होतो.

(३) उच्च वारंवारता प्रेरण हीटिंग बाष्पीभवन
उच्च-फ्रिक्वेन्सी इंडक्शन हीटिंग बाष्पीभवन म्हणजे उच्च-फ्रिक्वेन्सी स्पायरल कॉइलच्या मध्यभागी कोटिंग मटेरियलसह क्रूसिबल ठेवणे, जेणेकरून कोटिंग मटेरियल उच्च-फ्रिक्वेन्सी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डच्या इंडक्शन अंतर्गत मजबूत एडी करंट आणि हिस्टेरेसिस प्रभाव निर्माण करेल, ज्यामुळे फिल्म लेयर वाष्पीकरण आणि बाष्पीभवन होईपर्यंत गरम होते. बाष्पीभवन स्त्रोतामध्ये सामान्यतः वॉटर-कूल्ड हाय-फ्रिक्वेन्सी कॉइल आणि ग्रेफाइट किंवा सिरेमिक (मॅग्नेशियम ऑक्साईड, अॅल्युमिनियम ऑक्साईड, बोरॉन ऑक्साईड, इ.) क्रूसिबल असते. उच्च-फ्रिक्वेन्सी पॉवर सप्लाय दहा हजार ते अनेक लाख हर्ट्झची वारंवारता वापरतो, इनपुट पॉवर अनेक ते अनेक शंभर किलोवॅट असते, मेम्ब्रेन मटेरियलचे आकारमान जितके कमी असेल तितकी इंडक्शन फ्रिक्वेन्सी जास्त असते. इंडक्शन कॉइल फ्रिक्वेन्सी सहसा वॉटर-कूल्ड कॉपर ट्यूबपासून बनविली जाते.
उच्च-फ्रिक्वेन्सी इंडक्शन हीटिंग बाष्पीभवन पद्धतीचा तोटा असा आहे की इनपुट पॉवर समायोजित करणे सोपे नाही, त्याचे खालील फायदे आहेत.
①उच्च बाष्पीभवन दर
②बाष्पीभवन स्त्रोताचे तापमान एकसमान आणि स्थिर असते, त्यामुळे कोटिंग थेंबांच्या स्प्लॅशची घटना निर्माण करणे सोपे नसते आणि त्यामुळे जमा झालेल्या फिल्मवर पिनहोलची घटना देखील टाळता येते.
③ बाष्पीभवन स्रोत एकदा लोड केला जातो आणि तापमान नियंत्रित करणे तुलनेने सोपे आणि सोपे असते.