CN108728797A - 用于金属化装置的蒸发舟 - Google Patents

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Abstract

本发明题为“用于金属化装置的蒸发舟”。在一个方面，本发明提供蒸发舟，所述蒸发舟在一些实施方案中表现出对因暴露于熔融金属(包括铝)中而造成的腐蚀以及相关性能劣化的耐受性。本文所述的蒸发舟包括主体和蒸发器表面，所述主体包括氮化硼(BN)组分和TiB2组分，后者包含TiB2与选自由硅和元素周期表IVB‑VIIIB族金属元素组成的组的一种或多种元素的固溶体。

Description

用于金属化装置的蒸发舟
技术领域
本发明涉及用于金属化装置的蒸发舟，具体涉及采用一种或多种金属添加剂或含金属添加剂的蒸发舟。
背景技术
一种用金属诸如铝涂覆挠性基底的常见方法是根据PVD(物理气相沉积)技术的真空带金属化。合适的挠性基底包括纸材、塑料箔和纺织物，并且大多数时候将铝用作金属。此类经涂覆的基底广泛用于电容器制备以及环境技术(绝缘)中的包装和装饰用途。挠性基底的涂覆在金属化装置中进行。在金属化装置中，在暴露于在基底表面冷凝为薄金属层的金属蒸气中时，在冷却的辊上方引导要涂覆的基底。对于生成所需的恒定蒸气流，采用可电加热的蒸发舟。蒸发舟通常被加热至1450-1600℃的温度，具体取决于金属。持续供应金属线材，该金属线材在蒸发舟的表面液化并在约10-4mbar的真空下气化。以不连续方法分批涂覆根据PVD技术的非挠性基底，优选地使用闪蒸进行涂覆。非挠性基底包括电视屏幕和塑料部件。
在连续和非连续方法中使用的蒸发舟通常由主要组分为二硼化钛和氮化硼的热压陶瓷材料制成。二硼化钛是导电组分，氮化硼是电绝缘组分，这二者在混合到一起后，得到一定的电阻。随时间推移，熔融金属可侵袭和腐蚀蒸发舟。例如，熔融铝可溶解TiB2，其中溶解的TiB2在蒸发舟的冷端沉淀。BN还可与熔融铝反应，从而形成氮化铝(AlN)。在许多情况下，在蒸发器主体上形成了多孔AlN层。图1是其上形成有多孔AlN层的蒸发器主体的横截面扫描电镜(SEM)图像。如图1中所示，还在蒸发器主体与多孔AlN层之间形成了反应中间层。多孔AlN层可表现出良好的导电性，从而减小蒸发器主体的电阻率。此外，反应中间层可耗尽TiB2。在TiB2的耗尽损害蒸发舟的电和机械特性时，更低的电阻率将阻碍蒸发舟的加热。这种效应将降低蒸发舟的性能并且可导致过早更换蒸发舟。
发明内容
在一个方面，提供了蒸发舟，这些蒸发舟在一些实施方案中表现出对因暴露于熔融金属(包括铝)中而造成的腐蚀以及相关性能劣化的耐受性。简而言之，本文所述的蒸发舟包括主体和蒸发器表面，主体包含氮化硼(BN)组分和TiB2组分，后者包含TiB2与选自由硅和元素周期表IVB-VIIIB族金属元素组成的组的一种或多种元素的固溶体。在一些实施方案中，例如，与蒸发器主体的TiB2形成固溶体的一种或多种元素选自由锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、铁、钴和硅组成的组。
在另一方面，提供了金属化装置。在一些实施方案中，金属化装置包括多个蒸发舟和金属源。一个或多个蒸发舟包括主体和蒸发器表面，主体包含氮化硼(BN)组分和TiB2组分，后者包含TiB2与选自由硅和元素周期表IVB-VIIIB族金属元素组成的组的一种或多种元素的固溶体。
在另一个方面，本文描述了制备蒸发舟的方法。在一些实施方案中，制备蒸发舟的方法包括：提供包括BN组分、TiB2组分和金属组分的粉末混合物；以及热压粉末混合物以提供舟主体，其中形成TiB2与来自金属组分的一种或多种金属的固溶体。来自金属组分的金属可包括硅和/或来自元素周期表IVB-VIIIB族的过渡金属。在一些实施方案中，与蒸发器主体的TiB2形成固溶体的一种或多种金属选自由锆、铪、钒、铌、铬、钽、钼、钨、铁、钴和硅组成的组。如本文另外所述，可以金属粉末、金属碳化物粉末、金属氧化物粉末、金属氮化物粉末、金属硼化物粉末或它们的各种组合的形式将金属组分的一种或多种金属提供至粉末混合物。
这些和其它非限制性实施方案在以下具体实施方式中进一步描述。
附图说明
图1是其上形成多孔AlN层的蒸发器主体的横截面SEM图像。
图2是根据一些实施方案的蒸发舟的透视图。
图3A是根据一些实施方案的蒸发器主体的TiB2和BN晶粒的扫描透射电子显微镜(STEM)图像。
图3B示出图3A中所示晶粒的钛(Ti)含量。
图3C示出图3A中所示晶粒的钨(W)含量。
图3D示出图3A中所示晶粒的硼(B)含量。
图4是根据一些实施方案的蒸发舟主体中BN/TiB2晶界的透射电子显微镜(TEM)图像。
图5是根据一些实施方案的TiB2晶粒和相关联晶界的TEM图像。
图6是根据一些实施方案的BN晶粒和相关联晶界的TEM图像。
图7是在铝蒸发装置中使用之后本文实施例1的蒸发舟的横截面SEM。
图8是在铝蒸发装置中使用之后蒸发舟比较例的横截面SEM。
图9是根据一些实施方案的XRD图，示出锆将结合到蒸发舟的TiB2晶格中，得到(Ti,Zr)B2相。
具体实施方式
参考以下具体实施方式和实例以及前述和下述内容可更容易地理解本文所述的实施例。然而，本文所述的元素、设备和方法并不限于具体实施方式和实例中所述的具体实施例。应当认识到，这些实施例仅示例性地说明本发明的原理。在不脱离本发明精神和范围的情况下，多种修改和变更对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
如本文所述，蒸发舟包括主体和蒸发器表面，主体包含氮化硼(BN)组分和TiB2组分，后者包含TiB2与选自由硅和元素周期表IVB-VHIB族金属元素组成的组的一种或多种元素的固溶体。BN组分和TiB2组分的重量百分比可设置为不违背本发明目的的任何值。BN和TiB2重量百分比的选择可基于数个考虑事项，包括蒸发舟的所需电阻率、导热系数和/或弯曲强度。例如，可将BN和TiB2各自的重量百分比设置为对蒸发舟提供600至6000μΩ·cm的特定电阻率(1600℃)。在一些实施方案中，蒸发舟具有选自表I的特定电阻率。
表I-蒸发舟电阻率1600℃(μΩ·cm)
800-4000
2000-3500
2500-3500
2800-3400
2900-3300
在一些实施方案中，BN组分以25-75重量％的量存在于蒸发舟中。在其它实施方案中，BN组分的重量％可选自表II。
表II-BN组分(重量％)
30-70
35-65
40-60
45-55
此外，TiB2组分可以25-75重量％的量存在于蒸发器主体中。在一些实施方案中，TiB2组分的重量％可选自表III。
表III—TiB2组分(重量％)
30-70
35-65
40-60
45-55
在一些实施方案中，BN组分和TiB2组分各自以50重量％(±5重量％)的量存在于蒸发舟中。另外，BN组分和TiB2组分各自可表现出1μm至20μm的平均晶粒尺寸。在一些实施方案中，BN组分和/或TiB2组分的平均晶粒尺寸为5μm至20μm或10μm至20μm。在另外的实施方案中，除BN和TiB2组分之外，蒸发舟的主体还包含氮化铝(AlN)组分。AlN组分可以不违背本发明目的的任何量存在。例如，AlN可以为蒸发舟提供选自表I的特定电阻率的量与BN和TiB2一起存在。
如本文所述，TiB2组分包含TiB2与选自由硅和元素周期表IVB-VIIIB族金属元素组成的组的一种或多种元素的固溶体。例如，与蒸发器主体的TiB2形成固溶体的一种或多种元素可选自由锆、铪、钒、铌、钽、钼、钨、铁、钴和硅组成的组。在一些实施方案中，一种或多种金属与TiB2的固溶体存在于整个蒸发器主体中，包括蒸发器表面。另外，固溶体的金属可以小于或等于TiB2中金属溶解极限的量存在于蒸发舟中。另选地，固溶体的金属可以大于TiB2中金属溶解极限的量存在于蒸发舟中。在一些实施方案中，与TiB2形成固溶体的过渡金属以0.1至15重量％的量存在于蒸发舟中。
在一些实施方案中，BN组分还可包含固溶体相。例如，BN组分可包含BN与选自由硅和元素周期表IVB-VIIIB族金属元素组成的组的至少一种或多种元素的固溶体。在一些实施方案中，BN组分包含BN与钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、铁、钴和硅中的一者或多者的固溶体。
本文所述的蒸发舟可包括包含一种或多种金属、金属氧化物、金属硼化物和/或金属碳化物的晶界相。在一些实施方案中，晶界相包含一种或多种过渡金属、过渡金属氧化物、金属硼化物、过渡金属碳化物、碱土金属或它们的混合物。晶界相可根据蒸发舟主体中的局部化学环境在组分上变化。例如，表IV描述了蒸发器主体中各个位置处的晶界相组分。
表IV-晶界相
位点 金属元素组分
BN/BN晶界 钛、钨、铁、钴和/或钙
TiB2/TiB2晶界 钴和/或钙
BN/TiB2晶界 钛和一种或多种金属
在一些实施方案中，BN/TiB2晶界相的一种或多种金属包括选自元素周期表IV-VIIIB族的过渡金属。例如，除钛之外，BN/TiB2晶界相可包含钨和/或钴。
舟的蒸发器表面可具有不违背本发明目的的任何几何形状、凹槽和/或其它表面特征部。在一些实施方案中，蒸发舟包括沿蒸发器表面的长度延伸的单一贮存器或凹槽。在其它实施方案中，蒸发舟可包括沿蒸发器表面的多个贮存器、凹槽或通道。这些贮存器可具有任何期望的形状、几何形状和/或布置。贮存器或凹槽可为多边形、圆形、椭圆形或它们的任何组合。贮存器或凹槽的数目、形状和布置的选择可根据数个考虑事项，包括但不限于熔融金属润湿、流动特性和蒸发器表面积。在一些实施方案中，蒸发器表面具有在美国专利申请序列号12/865,817中公开的设计，该文献全文以引用方式并入本文。在一些实施方案中，蒸发器表面可经过研磨或粗糙化。研磨或粗糙化蒸发器表面可改善熔融金属润湿。
在一些实施方案中，蒸发器表面可包括一个或多个涂层。涂层可提供抗腐蚀性以及熔融金属的增强润湿特性。例如，蒸发器表面的全部或一部分可涂覆钛氢化物层。在接触熔融铝时，钛氢化物被转换成Ti-Al润湿层。此类钛氢化物涂层在美国专利申请序列号15/215,170中有述，该文献全文以引用方式并入本文。蒸发器表面的另外涂层在美国专利申请序列号11/994,180中有述，该文献全文以引用方式并入本文。蒸发器表面涂层可具有任何期望的厚度。在一些实施方案中，蒸发器表面涂层具有0.5至20μm或1至10μm的厚度。
在一些实施方案中，具有本文所述组分和特性的蒸发舟可表现出范围为0.002-0.005g/min·mm2的每单位面积的铝(Al)蒸发率。在其它实施方案中，铝蒸发率可为0.003-0.0045g/min·mm2。此外，具有本文所述组分和特性的蒸发舟可抵抗特定电阻率中的损耗。例如，蒸发舟的特定电阻率(1600℃)在最短13小时的蒸发舟Al润湿时间内减小不到30％。在一些实施方案中，特定电阻率在最短13小时的蒸发舟Al润湿时间内减小量不到20％至30％。
在另一方面，提供了金属化装置。在一些实施方案中，金属化装置包括多个蒸发舟和金属源。一个或多个蒸发舟包括主体和蒸发器表面，主体包含氮化硼(BN)组分和TiB2组分，后者包含TiB2与选自由硅和元素周期表IVB-VIIIB族金属元素组成的组的一种或多种元素的固溶体。蒸发舟可具有本文所述的构造和/或特性。另外，金属源可包含可由本文所述的舟蒸发的任何金属或合金。在一些实施方案中，金属源为铝。金属源可具有不违背本发明目的的任何形式。金属源例如可为线材形式。
在另一个方面，提供了制备蒸发舟的方法。在一些实施方案中，制备蒸发舟的方法包括：提供包括BN组分、TiB2组分和金属组分的粉末混合物；以及热压粉末混合物以提供舟主体，其中形成TiB2与一种或多种来自金属组分的金属的固溶体。金属组分的金属可包括硅和/或来自元素周期表IVB-VIIIB族的一种或多种过渡金属。在一些实施方案中，与蒸发器主体的TiB2形成固溶体的一种或多种金属选自由锆、铪、钒、铌、钽、钼、钨、铁、钴和硅组成的组。可以金属粉末、金属碳化物粉末、金属氧化物粉末、金属氮化物粉末、金属硼化物粉末或它们的各种组合的形式将金属组分的一种或多种金属提供至粉末混合物。在一些实施方案中，除BN组分、TiB2组分和金属组分之外，粉末混合物可另外包含碱金属氧化物和/或碱土金属氧化物。例如，在一些实施方案中粉末混合物包含氧化钙(CaO)。
现在转到具体步骤，包含BN组分、TiB2组分和金属组分的粉末混合物可通过数种技术制备。在一些实施方案中，以期望的比例提供BN粉末、TiB2粉末以及选自由金属粉末、金属碳化物粉末、金属氧化物粉末、金属氮化物粉末或金属硼化物粉末以及它们的组合组成的组的粉末，然后将它们紧密混合以得到均一或大致均一的期望电阻率值。在一些实施方案中，粉末混合物包含选自上文表II和III的量的BN和TiB2。另外，金属组分可以不违背本发明目的的任何量存在于粉末混合物中。如本文所述，可以与TiB2中一种或多种金属的溶解极限相当的量添加金属组分。在其它实施方案中，金属组分可以大于TiB2中一种或多种金属的溶解极限的量存在。因此，粉末混合物中金属组分的量可能在很大程度上取决于组分的具体金属。金属组分可以金属粉末、金属碳化物粉末、金属氧化物粉末、金属氮化物粉末和/或金属硼化物粉末的形式提供单种金属。例如，在一些实施方案中，金属组分可包含碳化硅粉末或过渡金属碳化物粉末，诸如选自元素周期表IVB-VIB族的过渡金属的碳化物。金属碳化物组分可包含碳化锆、碳化钛、碳化铪、碳化钒、碳化铌、碳化钽、碳化铬、碳化钼或碳化钨的粉末。类似地，金属组分可包含过渡金属粉末、过渡金属氧化物粉末、过渡金属氮化物粉末和/或过渡金属硼化物粉末，其中过渡金属选自元素周期表的IVB-VIB族。例如，在一些实施方案中，过渡金属粉末为钨金属粉末。
另选地，金属组分可向粉末混合物提供一种或多种金属。在一些实施方案中，金属组分可包含两种或多种金属碳化物粉末的混合物，这些金属碳化物选自碳化硅、碳化锆、碳化钛、碳化铪、碳化钒、碳化铌、碳化钽、碳化铬、碳化钼和碳化钨。在一些实施方案中，金属组分可包含固溶体金属碳化物粉末或由其形成。例如，金属碳化物组分可包含两种或多种过渡金属碳化物的固溶体粉末。在一些实施方案中，固溶体的过渡金属可选自元素周期表的IVB-VIB族。在一个实施方案中，固溶体粉末可包含钨、铌和锆中的两者或更多者。在另外的实施方案中，金属碳化物粉末可包含诸如钴、铁和/或镍的金属粘结剂。在其它实施方案中，金属组分可包含两种或多种过渡金属氧化物粉末、过渡金属氮化物粉末、过渡金属硼化物粉末和/或过渡金属粉末的混合物。另外，金属组分可包含两种或多种过渡金属碳化物粉末、过渡金属氧化物粉末、过渡金属氮化物粉末和/或过渡金属硼化物粉末的混合物。
一般来讲，金属组分可以粉末混合物的0.1至15重量％的量存在。在一些实施方案中，金属组分可以选自表V的量存在于粉末混合物中。
表V–粉末混合物中的金属组分(重量％)
0.1-10
0.1-5
0.5-5
0.1-3
0.1-1.5
0.5-1.5
0.1-1
5-15
5-10
在一些实施方案中，在最终混合粉末混合物之前，金属组分可与TiB2组分或BN组分一起研磨。在一些实施方案中，粉末混合物还可包含AlN。
在完成之后，热压粉末混合物以提供舟主体。可将粉末混合物装到模具中并在真空中最高2000℃的温度以及最大400吨的轴向压力下进行压制。热压粉末混合物可提供坏料形式的舟主体。然后将坏料机加工成所需的蒸发舟尺寸。可在机加工期间制成蒸发器表面的贮存器、凹槽和/或其它结构。机加工还可提供蒸发器表面的粗糙化以增强熔融金属润湿。
如本文所述，通过热压形成TiB2与来自金属碳化物组分的一种或多种金属的固溶体。TiB2金属固溶体可具有上文所述的任何组分和特性。此外，在热压期间还可形成BN与来自金属碳化物组分的一种或多种金属的固溶体。在一些实施方案中，BN组分包含BN与钛、锆、铪、钒、铌、钽、钼、钨、铁、钴和硅中的一者或多者的固溶体。通过热压还形成了各种组分的晶界相。例如，在一些实施方案中，晶界相可具有表IV中提供的组分和位置。
在以下非限制性实例中对这些和其他实施方案进行进一步说明。
实施例1-蒸发舟
提供具有表VI的组成参数的粉末混合物，在真空中1900℃的温度和350吨的轴向压力下热压该粉末混合物2小时。
表VI-粉末混合物
组分 量(重量％)
六方晶型BN 49
TiB2 40
CaO 1.0
金属组分-ZrB2 ZrB2-10
将所得的坏料机加工成包括矩形蒸发表面的矩形蒸发舟主体，与图2中所示类似。随后通过XRD分析蒸发器主体的组成。图9是示出锆结合到TiB2晶格中而得到(Ti,Zr)B2相的衍射图。具体地讲，(Ti,Zr)B2相表现出Ti0.5Zr0.5B2的化学计量。蒸发舟具有2850μΩ·cm的特定电阻率(1600℃)。经测定，蒸发舟的每单位面积铝蒸发率为0.003-0.0035g/min-mm2。
实施例2-蒸发舟
提供具有表VII的组成参数的粉末混合物，在真空中1900℃的温度和300吨的轴向压力下热压该粉末混合物2小时。
表VII-粉末混合物
组分 量(重量％)
六方晶型BN 49.9
TiB2 39
CaO 1.1
金属组分-TiN TiN-10
将所得的坏料机加工成包括矩形蒸发表面的矩形蒸发舟主体，与图2中所示类似。随后通过SEM-EDS和X射线荧光(XRF)分析蒸发器主体的组成。来自TiN金属组分的钛与TiB2相形成固溶体。蒸发舟具有2915-2920μΩ·cm的特定电阻率(1600℃)。经测定，蒸发舟的每单位面积铝蒸发率为0.004-0.0045g/min·mm2。
实施例3-蒸发舟
提供具有表VIII的组成参数的粉末混合物，在真空中1950-2000℃的温度和350吨的轴向压力下热压该粉末混合物3小时。
表VIII—粉末混合物
组分 量(重量％)
六方晶型BN 49.1-49.5
TiB2 49.1-49.5
CaO 0.5-1
金属组分-钨碳化物(WC) WC：0.5-1.5
将所得的坏料机加工成包括矩形蒸发表面的矩形蒸发舟主体。图2是制成的蒸发舟的图片。随后通过扫描透射电子显微镜(STEM)和X射线衍射(XRD)分析蒸发舟主体的组成和结构。图3A是蒸发器主体的TiB2和BN晶粒的STEM图像。图3B、图3C和图3D分别示出图3A的晶粒的钛含量、钨含量和硼含量。如图3C中所示，钨分布填充由图3A的TiB2晶粒占据的区域，示出了钨到TiB2晶格中的结合。还经由XRD检查了TiB2晶粒的晶面间间距。XRD的结果提供于表IX中。
表IX-TiB2XRD结果
反射 标准晶面间间距(埃) 测量的晶面间间距(埃)
(001) 3.2284 3.3720
(101) 2.0359 2.0030
(002) 1.6142 1.6082
晶面间间距沿着底面(001)方向的伸展示出了钨到TiB2晶格中的结合。
通过透射电子显微镜(TEM)进行的分析还确定了包含各种金属的晶界相。图4是BNATiB2晶界的TEM图像。图像中点5的组成参数提供于表X中。
表X-BN/TiB2晶界相
元素 重量百分比 原子百分比
硼 62.8 88.9
钨 0.3 0.2
钛 22.7 7.2
铁 3.4 0.9
钴 10.8 2.8
图5是TiB2晶粒和相关联晶界的TEM图像。晶界中点7的组成参数提供于表XI中。
表XI–TiB2/TiB2晶界相
元素 重量百分比 原子百分比
硼 53.3 70.8
氧 23.1 20.8
钙 23.6 8.4
图6是BN晶粒和相关联晶界的TEM图像。点10至12的组成参数提供于表XII中。
表XII-BN/BN晶界相(重量％)
点 硼 氮 钙 钛 铁 钴 钨 氧
10 77.9 10.1 0.9 8.1 0.6 2.1 0.3 -
11 77.1 6.6 - 8.2 3.0 9.1 0.3 0.7
12 92.9 - - 6.7 - - 0.3 -
图6还示出了沿晶界相的组成梯度。该区域中包含的元素由大圆圈描绘，这些元素包括硼、氮、钛、铁、钴、钨和钙。小圆圈中包含的元素包括硼、氮、钛、铁和钴。元素组成在存在硼，钛和钨的矩形区域中进一步变少。
实施例4—铝蒸发
提供具有实施例1的组分和特性的蒸发舟。还提供比较例2组分BNATiB2的蒸发舟。具体地讲，比较例蒸发舟具有50重量％BN和50重量％TiB2的组成。比较例蒸发舟没有如实施例1那样采用钨碳化物金属组分。实施例1蒸发舟和比较例蒸发舟的电阻率(1600℃)
在将蒸发舟放置于用于在挠性基底上物理蒸气沉积铝的金属化装置中之前测定。电阻率值提供于表XIII中。
表XIII-蒸发舟电阻率1600℃(μΩ·cm)
蒸发舟 电阻率
实施例1 2860
比较例 3060
在放置于金属化装置中之后，实施例1蒸发舟和比较例蒸发舟经受20个铝蒸发循环。将蒸发舟从金属化装置移除并进行分析。图7是实施例1所用蒸发舟的横截面SEM。如SEM中所示，在蒸发器主体上形成多孔AlN层。明显地，在多孔AlN层与蒸发舟主体之间形成清晰而锐利的边界。这与图1形成鲜明对比，在图1中多孔AlN层与蒸发舟主体之间形成反应中间层。图7中示出的清晰边界展示了蒸发舟对于熔融铝所造成的腐蚀和劣化的耐受性。此类耐腐蚀性可通过减慢铝对蒸发舟主体的消耗来稳定蒸发舟的电阻率，从而形成导电的AlN。图8是所用比较例蒸发舟的横截面SEM。比较例蒸发舟上也形成了多孔AlN层。然而，在多孔AlN层与比较例蒸发舟主体之间不存在锐利的边界。AlN侵入渗透到蒸发舟的主体中。AlN侵入示出比较例蒸发舟的耐腐蚀性比实施例1蒸发舟差。耐腐蚀性的降低可损害比较例蒸发舟的电阻率，从而导致铝蒸发性能下降以及过早更换蒸发舟。
针对实现本发明多个目的，现已描述了本发明的多个实施方案。应当认识到，这些实施例仅示例性地说明本发明的原理。在不脱离本发明精神和范围的情况下，其多种修改和变更对于本领域技术人员而言将是显而易见的。

Claims (29)

1.一种蒸发舟，包括：
主体和所述主体上的蒸发器表面，所述主体包括氮化硼(BN)组分和二硼化钛(TiB2)组分，二硼化钛组分包含TiB2与选自由硅和元素周期表IVB-VIIIB族金属元素组成的组的一种或多种元素的固溶体。
2.根据权利要求1所述的蒸发舟，其中与TiB2形成固溶体的所述一种或多种元素选自由锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、铁和钴组成的组。
3.根据权利要求1所述的蒸发舟，其中所述固溶体包含TiB2和钨。
4.根据权利要求1所述的蒸发舟，其中所述主体包含晶界相，所述晶界相包含一种或多种过渡金属、过渡金属氧化物、过渡金属碳化物、过渡金属氮化物、过渡金属硼化物、碱土金属或它们的混合物。
5.根据权利要求4所述的蒸发舟，其中BN/BN晶界相包含钨、铁、钴、钛和钙中的至少一者。
6.根据权利要求4所述的蒸发舟，其中TiB2/TiB2晶界相包含钴、钙或它们的混合物。
7.根据权利要求4所述的蒸发舟，其中BN/TiB2晶界相包含硼、钛和至少一种另外的过渡金属。
8.根据权利要求7所述的蒸发舟，其中所述至少一种另外的过渡金属选自元素周期表的IVB-VIIIB族。
9.根据权利要求8所述的蒸发舟，其中所述BN/TiB2晶界相包含硼、钛、钨和钴。
10.根据权利要求1所述的蒸发舟，其中TiB2组分的晶粒具有1μm至20μm的平均尺寸。
11.根据权利要求1所述的蒸发舟，其中所述BN组分包含BN与选自所述元素周期表IVB-VIIIB族的至少一种过渡金属的固溶体。
12.根据权利要求11所述的蒸发舟，其中所述至少一种过渡金属选自由钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、铁、钴和钨组成的组。
13.根据权利要求11所述的蒸发舟，其中所述BN组分包含BN和钨的固溶体。
14.根据权利要求1所述的蒸发舟，其中所述蒸发器表面被研磨或粗糙化。
15.根据权利要求1所述的蒸发舟具有2800至3400μΩ·cm的特定电阻率(1600℃)。
16.一种制备蒸发舟的方法，包括：
提供包含氮化硼组分(BN)、二硼化钛(TiB2)组分和金属组分的粉末混合物；以及
热压所述粉末混合物以提供舟主体，其中形成TiB2与来自所述金属组分的一种或多种金属的固溶体。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述金属组分中的所述一种或多种金属选自由硅、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、铁和钴组成的组。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述金属组分包含粉末金属、粉末金属碳化物、粉末金属氧化物、粉末金属氮化物、粉末金属硼化物或它们的混合物。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述粉末金属、粉末金属碳化物、粉末金属氧化物、粉末金属氮化物和粉末金属硼化物的所述金属选自由硅和元素周期表IVB-VIIIB族的金属元素组成的组。
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述固溶体包含TiB2和钨。
21.根据权利要求16所述的方法，其中晶界相形成在所述舟主体中，所述晶界相包含至少一种过渡金属、过渡金属氧化物、过渡金属碳化物、过渡金属硼化物、碱土金属或它们的组合。
22.根据权利要求21所述的方法，其中BN/BN晶界相包含钨、铁、钴、钛和钙中的至少一者。
23.根据权利要求21所述的方法，其中TiB2/TiB2晶界相包含钴、钙或它们的混合物。
24.根据权利要求21所述的方法，其中BN/TiB2晶界相包含硼、钛和至少一种另外的过渡金属。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述至少一种另外的过渡金属选自元素周期表的IVB-VIIIB族。
26.根据权利要求16所述的方法，其中所述金属组分以所述粉末混合物的0.1至15重量％的量存在。
27.根据权利要求16所述的方法，其中形成BN与来自所述金属组分的一种或多种金属的固溶体。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述金属碳化物组分中的所述一种或多种金属选自由钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、铁、钴和钨组成的组。
29.根据权利要求16所述的方法，还包括将所述蒸发器表面研磨或粗糙化。
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