DE102005057220A1

DE102005057220A1 - Behälter zur Verdampfung von Metall und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE102005057220A1
Application number: DE102005057220A
Authority: DE
Inventors: David Michael Lakewood Ruskino jun.; Ajit Medina Sane; Gary Brunswick Zayas
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2007-06-06
Also published as: CN1958836A; US20070110412A1; KR20070048562A; JP2007138276A; US7494616B2

Abstract

Ein feuerfester Behälter zur Verdampfung von Metallen mit verbesserter Einsatzdauer und verbessertem Korrosionswiderstand weist eine Verdampfungsfläche auf, an deren Boden eine Anzahl von Nuten ausgebildet ist. Die Nuten haben entweder eine Tiefe von wenigstens 1,2 mm und/oder eine Breite von wenigstens 1,75 mm und/oder einen Intervallabstand von wenigstens 2,2 mm zwischen den benachbarten Nuten (oder den Mitten benachbarter Nuten) oder die Kombination von zwei oder mehreren dieser genannten Merkmale.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Gegenstand der Erfindung ist ein verbesserter Behälter zur Vakuumverdampfung von Metall.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Vakuumbedampfung ist ein verbreitetes Verfahren zur Beschichtung mit Metallen wie beispielsweise Aluminium, Kupfer, Zink und Zinn auf verschiedene Substrate, die aus Metall, Glas und/oder Plastik bestehen. Typischerweise wird das Metall durch elektrische Widerstandsheizung in einem metallischen oder keramischen Behälter oder Gefäß verdampft, der im Stand der Technik allgemein als „Schiffchen" oder „Metallisierungsschiffchen" bezeichnet wird. Das Schiffchen wird innerhalb einer evakuierten Kammer mit einer elektrischen Energiequelle verbunden und auf eine Betriebstemperatur kontrolliert aufgeheizt, die ausreicht, dass in den Schiffchen platzierte Metall zu verdampfen.

Bei dem Vakuummetallisierungsprozess wird die in dem Metallisierungsschiffchen vorhandene Metallschmelze auf eine sehr hohe Temperatur aufgeheizt und zwar auf eine Temperatur, die höher ist als die typischerweise bei Gießvorgängen anzutreffende Temperatur von 1200°C und darüber. Dies bedeutet, dass die Metallschmelze ein sehr viel aggressiveres Verhalten hat, als eine korrodierende Säure, was die Lebensdauer der Metallisierungsschiffchen senkt.

Außerdem wird, wenn der Vorgang mit wiederholter Aufheizung, Abkühlung und Exposition zu geschmolzenen Metallen durchgeführt wird, die Lebensdauer der Schiffchen weiter reduziert.

Ein wichtiger, die Lebensdauer des Schiffchens beeiflussender Faktor ist die Benetzbarkeit der Schlackenansammlung in der Ausnehmung des Schiffchens. Nach einigen Betriebsstunden beginnt sich Schlacke um den Rand der Metallpfütze in dem Schiffchen herum abzulagern. Die Schlacke ist ein Nebenprodukt der Reaktion des geschmolzenen Metalls mit dem feuerfesten Schiffchen und typischerweise zu dem Metallisierungsmetall nicht benetzend. Sie hemmt die Ausbreitung der Metallpfütze und erhöht somit die Betriebstemperatur, was die mögliche Einsatzdauer des Schiffchens weiter reduziert. Es wird angenommen, dass eine bessere Benetzung des Schiffchens und oder der Schlackenoberfläche ein wichtiger Faktor bei der Erhöhung der durchschnittlichen Lebensdauer von Metallisierungsschiffchen ist.

Ein anderer, die Lebensdauer des Schiffchens beeinflussender Faktor ist die Korrosionsfestigkeit gegen geschmolzenes Aluminium. Während der Metallisierung korrodiert das geschmolzene Aluminium die Oberfläche des Schiffchens, was typischerweise zu tiefen Nuten führt, die von dem vorderen zu dem hinteren Ende des Schiffchens laufen und in die Tiefe desselben eindringen. Diese Nuten beeinflussen mit der Zeit die Ausbreitung der Aluminiumschmelze, was die Gleichförmigkeit der Ablagerung auf dem metallisierten Substrat beeinträchtigt. Außerdem können die Nuten ein Spritzen des flüssigen Aluminiums infolge übermäßiger Ansammlung des Aluminiums in den Nuten verursachen. Aluminiumspritzer verursachen in dem metallisierten Substrat Löcher. Wenn der Punkt erreicht ist, bei dem die Metallisierung des Substrats ungleichförmig wird oder in Folge von Metallspritzern Löcher aufweist, werden die Schiffchen typischerweise ersetzt. Deshalb kann eine Verringerung der Tiefe der Nuten oder Verlangsamung der Ausbildung der Nuten über der Verdampfungsoberfläche zu einer längeren Nutzungsdauer des Schiffchens führen.

Die WO 2005/049881A1 offenbart ein Metallisierungsschiffchen mit verbesserter Benetzbarkeit, was indirekt zu einer längeren Lebensdauer des Schiffchens führen kann. Das Schiffchen weist eine Anzahl von Nuten mit einer Tiefe von 0,03mm bis 1mm, einer Länge von mehr als 1mm, einer Breite von 0,1mm bis 1,5mm und einem Nutabstand von weniger als 2,0mm auf.

23 ist eine Draufsicht auf ein mit dem Stand der Technik gemäßes Metallisierungsschiffchen (wie es in der US PS 6 645 572 diskutiert wird) mit vielen Nuten, mit einer Anzahl von Nuten mit einer Längsorientierung, die mit der Leitungsrichtung des Schiffchens übereinstimmt, wobei die übrigen Nuten über den größten Teil ihrer Länge zu der Leitungsrichtung des Schiffchens parallel verlaufen.

Es wird noch immer nach einer Erhöhung der Nutzungsdauer von Metallisierungsschiffchen durch Minderung der Schwere und des Musters der Nutbildung über der Metallisierungsfläche gesucht. Die Anmelder haben herausgefunden, dass die Vergrößerung der Tiefe und/oder der Breite und/oder des Abstands zwischen den Nuten der Metallisierungsschiffchen zu einer weniger schwerwiegenden Nutbildung über der Metallisierungsfläche und einem gleichmäßigeren Nutenmuster führt, während eine verbesserte Benetzbarkeit erhalten wird, was die Nutzungsdauer der Schiffchen gegenüber dem Stand der Technik erhöht.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gegenstand der Erfindung ist ein hitzefester Behälter zur Verdampfung von Metallen, wobei der Behälter eine mit dem geschmolzenen Metall in Berührung stehende Verdampfungsfläche, sowie eine Leitungsrichtung aufweist, die parallel zu der Längsachse des feuerfesten Schiffchens ausgerichtet ist, wobei in der Verdampfungsfläche eine Anzahl von Nuten angeordnet ist, wobei die Nuten jeweils eine Tiefe von wenigstens 1,2mm, und/oder eine Breite von wenigstens 1,75mm und/oder eine Beabstandung von wenigstens 2,2mm aufweist, wobei wenigstens zwei der Nuten in wenigstens einem Abschnitt ihrer Länge in einem Winkel von 10 bis 170 Grad zu der Leitungsrichtung des feuerfesten Schiffchens orientiert sind.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Verlängerung der Lebensdauer von feuerfesten Schiffchen, indem in die mit geschmolzenem Metall in Berührung stehende Verdampfungsfläche eine Anzahl von Nuten eingebracht wird, wobei die Nuten eine Tiefe von wenigstens 1,2mm und/oder eine Breite von wenigstens 1,75mm und/oder eine Beabstandung von wenigstens 2,2mm aufweisen und wobei wenigstens zwei der Nuten einen Abschnitt aufweisen, der in einem Winkel von 10 bis 170 Grad zu der Leitungsrichtung des feuerfesten Schiffchens ausgerichtet ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Metallisierungsschiffchens.

2 ist eine Perspektivansicht, die eine zweite Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, bei der sich schneidende Nuten relativ weit voneinander entfernt angeordnet sind.

3 und 4 sind Draufsichten auf Oberflächen der Metallisierungsschiffchen der 1 bzw. 2.

5 bis 12 sind Draufsichten unterschiedlicher Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schiffchens.

13 bis 22 sind entsprechende Perspektivansichten, die unterschiedliche Formen des erfindungsgemäßen Schiffchens veranschaulichen.

23 ist eine Draufsicht auf ein dem Stand der Technik gemäßes Metallisierungsschiffchen.

24a, 25a, 26a und 27a sind Fotografien, die das Nutenmuster von zum Vergleich herangezogenen Schiffchen und erfindungsgemäßen Schiffchen veranschaulichen.

24b, 25b, 26b und 27b sind Fotografien, die die Nutmuster zum Vergleich herangezogener Schiffchen und von erfindungsgemäßen Schiffchen nach 8 Stunden Metallisierungsbetrieb zeigen.

Die 28a, 29a, 30a, 31a sind Fotografien, die die Muster von zum Vergleich herangezogenen Schiffchen (mit Längsnuten und ohne Nuten) und dem erfindungsgemäßen Schiffchen vor der Metallisierung zeigen.

Die 28b, 29b, 30b und 31b sind Fotografien der Schiffchen der 28a bis 31a entsprechend nach 5 Stunden Metallisierungsbetrieb.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die hier verwendeten Begriffe „erster", „zweiter" und ähnliche, bezeichnen keinerlei Reihenfolge oder Wichtigkeit, sondern werden lediglich dazu benutzt, die Elemente voneinander zu unterscheiden und die Begriffe „der", „die", „das", und „ein", „eine", „einer" implizieren keine Beschränkung der Zahl, sondern weisen lediglich auf das Vorhandensein wenigstens eines in Bezug genommenen Gegenstands hin. Außerdem gehören zu allen hier in Bezug genommenen Bereichen die Endpunkte bzw. Grenzen, wobei sie unabhängig voneinander kombinierbar sind.

An einigen Stellen wird eine relativierende Sprache benutzt, um quantitative Angaben zu relativieren, die variieren können, ohne dass sich die zugehörige Grundfunktion ändert. Entsprechend ist ein durch Begriffe wie beispielsweise „ungefähr" oder „im Wesentlichen" modifiziert sind, in solchen Fällen nicht auf den genau angegebenen Wert beschränkt.

Der Begriff „Metallisierungsschiffchen" kann synonym und ersetzbar mit den Begriffen „feuerfestes Schiffchen", „Verdampfungsschiffchen", „Verdampfungsgefäß" oder einfach „Gefäß" oder „Schiffchen" verstanden werden, die sich auf eine Heizquelle zur Metallisierung beziehen.

Die Richtung des Leitungsmittels ist hier außerdem die Längsrichtung, die parallel zur Hauptachse (Längsachse) des Metallisierungsschiffchens gerichtet ist.

A. Aufbau des erfindungsgemäßen Schiffchens: hinsichtlich seiner (chemischen) Zusammensetzung, besteht das erfindungsgemäße Metallisierungsschiffchen in einer Ausführungsform aus einer elektrisch leitenden Komponente, wie beispielsweise Titandiborid, Zirkondiborid, Titannitrid, Siliziumkarbid, Chromkarbid und/oder Mischungen der genannten Stoffe, einer nicht leitfähigen Komponente wie beispielsweise Bornitrid, Aluminiumnitrid, Siliziumnitrid, Nitride der Seltenerdmetalle oder einer Seltenerdverbindung, Aluminiumoxid, Silika, Boroxid, Boroxynitrid, Oxide von Seltenerdmetallen oder Metallverbindungen, Oxide der Alkalimetalle und Mischungen derselben. Das Bornitrid ist entweder hexagonales Bornitrid oder amorphes Bornitrid oder eine Mischung aus diesen. Die Zusammensetzung der gemischten Materialien weist eine Dichte von wenigstens 90% der theoretischen Dichte (%TD) auf. Solche Verbindungen sind in verschiedenen Patenten und Publikationen beschrieben, zu denen die US Patentschriften 3 544 486; 3 915 900; 4 528 120; 5 604 164 und die offengelegte US Patentanmeldung 2005-0065015 gehören, auf die zur weiteren Offenbarung ausdrücklich verwiesen wird.

In einer Ausführungsform der Erfindung besteht das Schiffchen aus einer Mischung mit 10 Gew.% bis 60 Gew.% BN, 0 Gew.% bis 60 Gew.% eines Nitrids wenigstens eines der folgenden Elemente: Al, Si, Ti, Fe, Co, Ni sowie Mischungen derselben, und 30 Gew.% bis 70 Gew.% wenigstens eines elektrisch leitfähigen Materials, das aus der Gruppe der Boride des Ti, Zr, Al, Cr sowie Mischungen derselben kommt und Karbiden des Si, Ti und Cr ausgewählt ist. In einem Ausführungsbeispiel besteht das Schiffchen aus 10 Gew.% bis 60 Gew.% BN, 0 Gew.% bis 60 Gew.% AlN und/oder SiN und 30 Gew.% bis 70 Gew.% Titandiborid und/oder Zirkonborid und/oder Aluminiumborid und/oder Chromborid und/oder Siliziumkarbid und/oder Titankarbid und/oder Chromkarbid.

In einer Ausführungsform besteht das Schiffchen im Wesentlichen aus einem hitzefesten Borid, vorwiegend Titandiborid, einen oder mehreren feuerfesten Nitriden, vorwiegend Bornitrid und/oder Aluminiumnitrid und ungefähr 0,1 Gew.% bis 25 Gew.% einer Metallverbindung und/oder einer Übergangsmetallverbindung und/oder einer Alkalimetallverbindung und/oder einer Seltenerdmetallverbindung eines Borids, eines Oxids, eines Karbids, eines Nitrids oder Mischungen derselben.

In einer Ausführungsform besteht die Seltenerdmetallverbindung im Wesentlichen aus Yttriumoxid. In einer zweiten Ausführungsform besteht die Alkalimetallverbindung im Wesentlichen aus Kalziumoxid. In einer dritten Ausführungsform der Erfindung besteht die Metallverbindung im Wesentlichen aus Aluminiumoxid. In einer vierten Ausführungsform besteht die Übergangsmetallverbindung im Wesentlichen aus Eisenborid. In einer fünften Ausführungsform besteht das Schiffchen aus a) Titandiborid und Bornitrid oder Titandiborid, Bornitrid und Aluminiumnitrid; b) einem Metall ausgewählt aus der Gruppe Molybdän, Wolfram, Tantal und Niob und c) einem Oxid wie beispielsweise CaO, MgO, Al₂O₃, TiO₃, Verbindungen dieser Oxide und Seltenerdmetalloxiden, wie beispielsweise Y₂O₃, YAG (Al₅Y₃O₁₂), YAP(AlYO₃) und YAM(Al₂Y₄O₇). In einem Beispiel besteht das Behälterschiffchen im Wesentlichen aus 45 Gew.% bis 65 Gew.% Bornitrid, 35 Gew.% bis 65 Gew.% Titandiborid und 0,1 Gew.% bis 10 Gew.% einer Seltenerdmetallverbindung, wie beispielsweise einem Oxid, einem Karbid, einem Nitrid oder Mischungen derselben. In einem anderen Beispiel enthält das Behälterschiffchen bis zu 10 Gew.% Aluminiumnitrid oder wenigstens eines der nachfolgenden Verbindungen:
Kalziumoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid und Titandioxid.

B. Ausbildung eines verdichteten Körpers: in einer Ausführungsform wird das feuerfeste Schiffchen durch Gießen einer Mischung vorbereitet, die die verschiedenen Komponenten enthält, um einen Grünkörper mit einer theoretischen Dichte (TD) von wenigstens 50% zu erhalten, wonach der Körper in einer Form oder einem Gesenk gepresst wird. In einer Ausführungsform wird der Grünkörper auf eine Verdichtungstemperatur (Sintertemperatur) von wenigstens ungefähr 1400°C bei einem Druck von ungefähr 100 bis 300 Mpa erhitzt, um eine TD von wenigstens 90% zu erhalten. In einer Ausführungsform, bei der der Druck auf alle Seiten des Grünkörpers ausgeübt wird, zum Beispiel in einem Autoklaven, wird ein verdichteter Körper mit einer gleichmäßigen Dichteverteilung und einheitlicher isotropischer Mikrostruktur erhalten. In einem anderen Ausführungsbeispiel wird der Grünkörper bei einer Temperatur von 1800°C bis 2200°C und einem Druck von 1 Mpa bis 100 Mpa isostatisch heiß gepresst. In einer weiteren Ausführungsform wird das Heißpressen nach uniaxialem Pressen oder kaltem isostatischem Pressen bei 0,5 Mpa bis 200 Mpa durchgeführt. In einer Ausführungsform wird der Grünkörper durch druckloses Sintern bei einer Temperatur oberhalb 1000°C verdichtet. In einer anderen Ausführungsform wird der Grünkörper in einem Vorgang wie Gleitgießen, Bandgießen, Gießen mit verlorener Form oder Schleuderguss hergestellt.
C. Ausbildung eines Metallisierungsschiffchens mit einer strukturierten Oberseite: nach dem Sinterprozess wird der verdichtete Körper durch verschiedene Mittel in eine geeignete Form gebracht, zu denen manuelle Maßnahmen unter Nutzung von aus dem Stand der Technik bekannten Werkzeugen wie Bandsägen, Schleifern oder ähnliches, sowie alternative Mittel, wie beispielsweise elektroerosive Bearbeitung (Electro Discharge Machining, EDM), elektroerosives Schleifen (Electro Discharge Grinding, EDG), Laserbearbeitung, Plasmabearbeitung, Ultraschallbearbeitung, Sandstrahlen und Wasserstrahlbearbeitung u.s.w. gehören. In einer Ausführungsform wird die Bearbeitung entsprechend einem vorbestimmten computergesteuerten Muster („CNC") durchgeführt, um die gewünschte Konfiguration in Abhängigkeit von der späteren Metallisierungsanwendung, d. h. den Dimensionen des Schiffchens, der Ausbildung der Ausnehmung an der Oberseite und der Musterung der Oberseite des Schiffchens durchgeführt.

In einem Beispiel des Schiffchens wird der verdichtete Körper zu einem Schiffchen verarbeitet, das eine Länge von 50mm bis 200mm, eine Breite von 10mm bis 35mm und eine Dicke von 8mm bis 30mm mit einer Ausnehmung von 45mm bis 120mm, einer Breite von 7mm bis 32mm und einer Ausnehmungstiefe von 0,5mm bis 4mm aufweist. In einer anderen Ausführungsform hat das Schiffchen die Abmessungen von 41,275mm (1 5/8''), eine Breite von 14,2875mm (9/16'') und eine Tiefe von 26,9875mm (1 1/16''). Die Ausnehmung dieses Schiffchens hat die Abmessungen von 34,925mm (1,375'') mal 11,1125mm (0,4375'') mal 3,175mm (0,125'').

Abhängig von den Anwendungen, kann das erfindungsgemäße Schiffchen verschiedene Formen und Gestalten haben, wie in den Figuren veranschaulicht ist. In einer Ausführungsform weist das Schiffchen eine rechteckige Form mit einem Rechteckquerschnitt auf, wie er in den 1–2, 15 und 17 veranschaulicht ist. In einer anderen Ausführungsform weist das Schiffchen einen elliptischen Querschnitt gemäß 13, einen umgekehrt dreieckigen Querschnitt gemäß 16, einen T-förmigen Querschnitt gemäß 14, einen umgekehrten U- oder Hutquerschnitt entsprechend 18, eine umgekehrte gleichschenklige Trapezquerschnittsform gemäß 19 und einen gleichschenkligen Trapezquerschnitt gemäß 20 auf. In einer anderen Ausführungsform weist das Schiffchen, wie in 21 veranschaulicht, einen rechteckigen Querschnitt für die beiden Enden mit einem Mittelabschnitt mit gleichschenkliger Trapezform zur Erhöhung des Kühlflächenbereichs auf. In einer anderen in 22 veranschaulichten Ausführungsform, weist das Schiffchen zur Vergrößerung der Kühlflächenbereiche an den beiden Enden einen Rechteckquerschnitt und im Mittelabschnitt einen gleichschenkligen Trapezquerschnitt auf.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist das erfindungsgemäße Schiffchen eine glatte Oberfläche auf, in die Nuten eingeformt sind. In einer anderen Ausführungsform weist das Schiffchen in seiner Oberseite wenigstens eine Ausnehmung auf, wobei die Nuten in die die Ausnehmung begrenzende Fläche eingeformt sind. In einer anderen Ausführungsform ist das Schiffchen in seiner Oberseite mit einer Anzahl von Ausnehmungen versehen, um gleichzeitig zwei oder mehrere niedrig schmelzende Metalle zu verdampfen. Die erfindungsgemäßen Nuten können in wenigstens eine oder mehrere Ausnehmungen eingeformt sein. Die Ausnehmung kann unterschiedliche Gestalten, Formen und Abmessungen aufweisen, wie in den 13, 15, 16, 17 und 18 veranschaulicht ist.

Bei Schiffchen mit mehreren Ausnehmungen können die Ausnehmungen die gleichen oder unterschiedliche Gestalten, Formen und Abmessungen aufweisen.

In einer Ausführungsform weist die Ausnehmung, wie in 15 veranschaulicht, eine elliptische Querschnittsform auf. In einer anderen Ausführungsform hat die Ausnehmung, wie in 16 veranschaulicht, die Form eines umgekehrten, gleichschenkligen Trapezoids. In einer weiteren Ausführungsform ist die Ausnehmung bogenförmig mit einer Maximaltiefe in der Mitte des Schiffchens, wie in 17 veranschaulicht ist. In einer vierten Ausführungsform weist die Ausnehmung eine gleichmäßig flache Tiefe auf, wie in 13 veranschaulicht. In einer fünften Ausführungsform verhältnismäßig tief in Bezug auf die Dicke des in 18 veranschaulichten Schiffchens.

In einer Ausführungsform ist die Ausnehmung und/oder die Oberseite des Schiffchens (zur Verdampfung des geschmolzenen Metalls) mit einer Schicht versehen, die als benetzungsverbessernde Beschichtung und/oder Korrosionsbeständige Beschichtung dient. Die Beschichtung kann durch Auftragen mit Pinsel oder Bürste, Aufsprühen, Aufrollen, Tauchen oder ähnliches erzeugt werden. Die Beschichtung kann eine elektrisch leitfähige Verbindung oder Komponente enthalten, wie in dem US Patent Nr. 6 645 572 beschrieben oder auch eine elektrisch nicht leitende Komponente oder Verbindung, die aus Verbindungen oder Oxiden, wie beispielsweise CaO, MgO, SiO2, ZrO2, B2O3, Al₂O₃, TiO₂, Hafniumoxid, Verbindungen dieser Oxide und Seltenerdmetalloxiden, wie beispielsweise Y₂O₃, YAG, (Al₅Y₃O₁₂), YAP(AlYO₃) und YAM(Al₂Y₄O₇) oder Nitriden, wie beispielsweise Kalziumnitrid TiN; BN, AlN, Si3N4 und Mischungen derselben oder Metalloxiden, Siliziumalkoxiden, einer Aluminiumlösung und einer Silikallösung ausgewählt sind. Unter einer elektrisch leitfähigen Verbindung ist eine Verbindung gemeint, die bei Raumtemperatur eine Leitfähigkeit über 1500 Mikro-Ohm-cm und bei Betriebstemperatur eine Leitfähigkeit von über 4500 Mikro-Ohm-cm aufweist.

In einer Ausführungsform besteht die Beschichtung aus einer elektrisch nicht leitenden Verbindung oder Zusammensetzung, bestehend aus wenigstens einem Oxid, einem Nitrid, einem Borid, einem Karbid, einem Silizid oder Mischungen derselben. In einer anderen Ausführungsform beinhaltet die Beschichtung eine Aufschwemmung eines feinen Pulvers, bestehend aus wenigstens einem von BN, AlN, Eisenborid, TiB₂, TiC, ZrC, HfC, VD, NbC, Tac, Cr₃C₂, Mo₂C, WC in Wasser, Azeton einer Aluminalösung und ähnlichem, einschließlich Verbindungen, Derivaten und Mischungen derselben. In einer dritten Ausführungsform ist die elektrisch nicht leitende Verbindung ein BN Anstrich, der kommerziell aus Quellen wie beispielsweise der General Electric Company und Zyp Coatings, Inc. erhältlich ist. Bei einer weiteren Ausführungsform besteht die elektrisch leitfähige Beschichtung aus einer Paste mit TiB₂ Pulver in Glyzerin als Binder. In einer fünften Ausführungsform wird TiB₂ Pulver auf die Oberfläche des Schiffchens gesprenkelt und dann mit einem YAG Laser bestrahlt.

In einer weiteren Ausführungsform besteht die Beschichtung aus einer dünnen Oxidfilmschicht, die aus Metallalkoxiden und/oder Siliziumalkoxiden besteht. In einer zweiten Ausführungsform enthält die Beschichtungslage eine Aluminalösung (eine Kolloidal Bomid Aluminalösung) oder eine Silikallösung (z. B. Tetraethoxysilan TEOS oder Tetra methoxysilan TMOS). In einer vierten Ausführungsform besteht die Beschichtung aus einer Mischung aus TiC und einer Aluminalösung.

Das erfindungsgemäße Schiffchen enthält eine Anzahl von in der Schiffchenoberseite oder der Schiffchenausnehmung ausgebildeten Nuten, wie in 1–12 veranschaulicht. Die Nuten können allein stehend als gesonderte Nuten (d. h. in den 5, 6, 7, 9 und 10 als Parallelnuten) ausgebildet sein, sie können untereinander verbunden sein (siehe 1, 2 und 8) oder in einer Kombination der allein stehenden und der untereinander verbundenen Nuten in der Oberfläche angeordnet sein (11 und 12).

Der hier verwendete Begriff „Nut" ist eine Rinne, die entlang einer Richtung der Ausnehmung (Breite oder Länge) verläuft, d. h. eine Linie oder eine Kurve oder ein in sich geschlossener Kanal in der Ausnehmungsoberfläche mit zufälliger Geometrie oder Kreisform (12), Quardratform, Rechteckform, Dreieckform, Parallelogrammform (11), Ellipsenform usw. Die Nuten sind an der Schiffchenoberseite oder der Oberfläche der Ausnehmung durch bekannte automatische oder handbetätigte mechanische Mittel, wie Schleifer, Bohrer oder Elektroerosionsmaschienen (EDM), Elektroerosionsschleifer (EDG), Lasereinrichtungen, Plasmaeinrichtungen, Ultraschallbearbeitung, Sandstrahlbearbeitung, Wasserstrahlbearbeitung und ähnliches ausgebildet.

In einer Ausführungsform sind die Nuten, wie in 12 veranschaulicht kreisförmig. In einer anderen Ausführungsform weisen die Nuten, wie in den 5, 6, 8 und 9 veranschaulicht, eine zufällige Geometrie auf. In einer dritten Ausführungsform, weisen die Nuten die Form gerader Linien auf, wie in den 1–4, 7 und 10 veranschaulicht ist. In einer vierten Ausführungsform weisen die Nuten die Form zufälliger Linien auf, wie in 6 veranschaulicht ist. In einer fünften Ausführungsform sind die Nuten in einer Richtung ausgebildet, die zu der Leitungsrichtung nicht parallel ist (d. h. nicht mit der Hauptachse des Schiffchens ausgerichtet ist). In einer sechsten Ausführungsform schneiden wenigstens 50% der Nuten andere Nuten. In einer siebten Ausführungsform liegt, wie in den 5 und 6 veranschaulicht ist, kein Schnitt zwischen den Nuten vor. D. h. die Nuten schneiden sich nicht.

In einer Ausführungsform weisen die Nuten wenigstens einen Abschnitt ihrer Länge auf, der in einem Winkel von 10 bis 170 Grad zu der Leitungsrichtung (der Längsachse des Schiffchens) verläuft, wie in 7 veranschaulicht ist. Mit „wenigstens einem Abschnitt der Länge" ist wenigstens 20% der Länge der Nut gemeint. In einer anderen Ausführungsform stehen wenigstens 40% der Länge der Nut in einem Winkel von 10 bis 170 Grad zu der Leitungsrichtung.

In einer anderen Ausführungsform sind die Nuten in einem Winkel von 20 Grad bis 160 Grad zur Leitungsrichtung angeordnet, wie in 10 veranschaulicht ist. In einer dritten Ausführungsform sind wenigstens 10% der Nuten in einem Winkel zwischen 10 Grad und 170 Grad zu der Leitungsrichtung angeordnet, wie in 8 veranschaulicht ist. In einer vierten Ausführungsform sind wenigstens 50% der Nuten in einem Winkel von 10 Grad bis 170 Grad zu der Leitungsrichtung angeordnet, wie in 8 veranschaulicht ist.

In einer Ausführungsform sind die Nuten, wie in 8 veranschaulicht, untereinander verbunden. In einer anderen Ausführungsform sind wenigstens 25% der Nuten, wie in den 11 bis 12 veranschaulicht, miteinander verbunden.

In einer Ausführungsform sind nur die Nuten mit einer benetzungsverbessernden und/oder korrosionsverhindernden Beschichtungslage versehen oder gefüllt, wie vorstehend für die Beschichtung einer Schiffchenoberfläche beschrieben worden ist, die in Berührung mit geschmolzenem Metall steht, wobei als Beschichtungslage eine elektrisch leitfähige Zusammensetzung oder Verbindung oder eine elektrisch nicht leitfähige Zusammensetzung oder Verbindung dienen kann. Unter einer elektrisch nicht leitenden Verbindung oder Zusammensetzung ist eine Zusammensetzung oder Verbindung gemeint, deren spezifischer Widerstand bei Raumtemperatur größer als 1500μ-Ωcm und bei Betriebstemperatur größer als 4500μ-Ωcm ist.

Beispiele umfassen BN, AlN, TiB₂, TiC, ZrC, HfC, VC, NbC, TaC, Cr₃C₂, Mo₂C, WC sowie Abwandlungen und Mixturen derselben, Metallalkoxide, Siliziumakloxide und Mischungen derselben, die auf die Nuten durch Aufpinseln, Aufbürsten, Sprühen, Rollen, Tauchen usw. aufzubringen sind.

Die Anmelder haben herausgefunden, dass durch Minimierung der Tiefe der Nuten oder kontrollierte Ausbildung von Nuten in der Verdampfungsoberfläche, die Schiffchenlebensdauer überraschend verlängert werden kann, d. h. spezifisch für die Nuten, dass sie jeweils wenigstens eins der folgenden Merkmale aufweisen: a) die Tiefe beträgt wenigstens 1,2mm; b) die Breite beträgt wenigstens 1,75mm und c) die Abstände betragen wenigstens 2,2mm.

In einem Ausführungsbeispiel ist das erfindungsgemäße Schiffchen durch Nuten gekennzeichnet, die eine Tiefe von wenigstens 1,2mm und eine Breite von wenigstens 1,75mm aufweisen. In einem anderen Ausführungsbeispiel haben die Nuten eine Tiefe, die zwischen 1,5mm und 5mm liegt. In einer zweiten Ausführungsform beträgt die Tiefe wenigstens 1,5mm. In einer dritten Ausführungsform beträgt die Breite wenigstens 2mm.

In einer Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Schiffchen Nuten mit einer Tiefe von 1,0mm, einer Breite von 1mm und einem Abstand von 2,5mm auf. In einer anderen Ausführungsform ist das Schiffchen dadurch gekennzeichnet, dass einander benachbarte Nuten voneinander um wenigstens 1mm (0,039'') beabstandet sind (für Nuten in Form von zufällig angeordneten oder zufällig ausgebildeten oder geraden Linien) wie in 1–4 veranschaulicht ist. In einer anderen Ausführungsform sind die Nuten mit einer Tiefe von 1,5mm um wenigstens 2mm (0,079'') beabstandet. In einer weiteren Ausführungsform sind die Nuten mit einer Breite von 1mm wenigstens um 2,5mm voneinander beabstandet. In einer weiteren Ausführungsform sind die Mitten benachbarter Nuten 1,2mm tief, wobei sie einen Kreisquerschnitt, Dreieckquerschnitt, Quadratquerschnitt, Rechteckquerschnitt oder elliptischen Querschnitt oder eine ebensolche Form aufweisen und wenigstens 1mm voneinander beabstandet sind.

In einer Ausführungsform haben die Nuten eine uneinheitliche Tiefe, um die Benetzbarkeit mit geschmolzenem Metall zu verbessern, d. h. die Nuten in der Mitte der Ausnehmung des Schiffchens sind tiefer als die Nuten nahe den Kanten des Schiffchens. In einer Ausführungsform haben die Nuten Tiefendifferenzen von wenigstens 50%, d. h. die tiefsten Nuten sind wenigstens 50% tiefer als die flachsten Nuten.

Die angegebenen Beispiele dienen der Veranschaulichung der Erfindung, wobei sie jedoch nicht dazu dienen, den Schutzbereich der Erfindung zu beschränken.
Beispiele 1–4: Für alle Beispiele sind Verdampferschiffchen verwendet worden, die kommerziell von GE Advanced Ceramics of Strongsville, OH, unter dem Namen „Vapor-Star" zu erhalten sind. Die Schiffchen sind auf eine Breite von 30mm, eine Dicke von 10mm und eine Länge von 150mm bearbeitet worden. Die Nuten der verschiedenen Abmessungen sind in die Oberfläche der Schiffchen eingearbeitet worden, so dass die Nuten einen Winkel von ungefähr 45 Grad zu der Längsachse des Schiffchens einnehmen, wodurch ein in sich verbundenes Muster erzeugt worden ist. Die Nuten sind unter Nutzung einer Sandstrahltechnik zur Herstellung der folgenden Abmessung der Nuten bearbeitet worden:
Tabelle 1
Die 1 und 2 sind perspektivische Ansichten und die 3–4 Draufsichten der erfindungsgemäßen Schiffchen gemäß den Beispielen 3 und 4. Die Beispiele 1 und 2 sind Vergleichsbeispiele, die genutete Schiffchen nach dem Stand der Technik veranschaulichen. Die 24a–27a sind Draufsichtfotografien der genuteten Abschnitte der Schiffchen der Beispiele 1–4 vor der Metallisierung.
Die Verdampfungsschiffchen, die den Beispielen gemäß hergestellt worden sind, sind in einer Vakuumkammer bei ungefähr 1 × 10-^–4 Millibar getestet worden. Die Schiffchen sind durch direkte Durchleitung von Strom aufgeheizt und somit durch Direktheizung auf eine Temperatur von 1500°C gebracht worden. Zur Metallisierung wurde Aluminium kontinuierlich über Zuführung eines Aluminiumdrahts nahe des Mittelbereichs des Nutungsmusters zugeführt worden. Die Drahtzuführung lag bei 9,5 g pro Minute für 1-Stunden Intervalle für eine Gesamtmetallisierungszeit von 8 Stunden. Zwischen jedem 1-Stunden Metallisierungsintervall, wurden die Schiffchen gekühlt und unter Nutzung einer weichen Plastikborstenbürste leicht abgebürstet. Das Abbürsten diente der Replizierung des typischen Kühlens, Lüftens und Reingens der Schiffchen beim Substratwechsel bei Praxisanwendungen. Während der Metallisierung war die Schiffchentemperatur zur Erreichung einer gleichmäßigen Verteilung und Verdampfung des geschmolzenen Aluminiums über die Metallisierungsfläche des Schiffchens kontrolliert bzw. geregelt.
Beim Fortschreiten des Tests war die Aluminiumverteilung stabil und für alle Schiffchen konsistent. Es wurde bemerkt, dass das Aluminium bei den Vergleichsbeispielen 1 und 2 eine gravierendere Längsnutung hervorrief, als es bei den erfindungsgemäßen Beispielen 3–4 der Fall war, bei denen eine weniger gravierende und gleichmäßigere Nutung auftrat. Nach 8 Stunden Metallisierung, wurden die Schiffchen fotografiert und der tiefste Punkt der Nut wurde durch eine Tastmesseinrichtung gemessen.
In Tabelle 2 ist die „Minimaldicke nach Betrieb" die Dicke des Schiffchens an dem tiefsten Punkt der Nutung nach 8 Stunden Metallisierung. Die „maximale Verschleißtiefe nach Betrieb" ist die Tiefe des Verschleiß beginnend an dem Boden der ursprünglich bearbeiteten Nuten, d. h. die anfängliche Minimaldicke – Dicke nach Metallisierung. Die „Verschleißtiefe in % der Anfangsdicke" ist als Prozentsatz der „maximalen Verschleißtiefe nach dem Betrieb" an der anfänglichen Maximaldicke berechnet worden.
Tabelle 2
Die 24b–27b sind Fotografien von Draufsichten auf die Schiffchen nach Beispiel 1–4 nach 8 Stunden Metallisierungsbetrieb. Wie aus den Bildern ersichtlich, haben sich die erfindungsgemäßen Schiffchen ganz gut mit weniger schwerwiegender und gleichmäßigerer Nutung gehalten, was zu zusätzlicher, weiterer Einsatzdauer der Schiffchen führt – es werden ungefähr 4 weitere Stunden erwartet. Die Metallisierungsschiffchen mit den nach dem Stand der Technik angeordneten Nuten sind schneller korrodiert, wie in den Bildern zu sehen ist, wobei einige der Nuten tief und extensiv in Längsrichtung in die Schiffchen eingedrungen sind.
Beispiele 5–8: In diesen Beispielen sind außerdem die Verdampferschiffchen benutzt worden, die von der GE Advanced Ceramics of Strongsville, Ohio, unter der Marke „VaporStar" erhältlich sind. Die Schiffchen sind auf Abmessungen von 10mm × 40mm × 132mm bearbeitet worden.
Die Oberseite der Schiffchen der 9a, 30a und 31a wurde mit Sandpapier der Feinheit 320 nassgeschliffen. Die Oberseite des Schiffchens gemäß 28a wurde mit einer Standardschleifscheibe geschliffen, um eine 0,25mm tiefe, geschliffene Ausnehmung auszubilden. Es sind Nuten von ungefähr 1mm Breite, 1mm Tiefe und eine Beabstandung von ungefähr 4mm manuell in die Oberseite des Schiffchens gemäß 30a unter Verwendung eines Drehmeldewerkzeugs geschliffen worden, um ein die elektrische Flussrichtung unter 45 Grad schneidendes Muster zu erzeugen. In die Oberseite des Schiffchens nach 31a wurden unter Verwendung eines Drehmeldewerkzeugs manuell Nuten eingearbeitet, um ein dem Stand der Technik gemäßes Nutenmuster mit Längsnuten von ungefähr 1mm Tiefe, 1mm Breite und 3mm Abstand zu erzeugen.
Die Schiffchen wurden unter den gleichen Aluminiummetallisierungsbedingungen getestet, wie die der Beispiele 1–4 und zwar für ungefähr lediglich 5 Stunden. Wie in 31b dargestellt ist, bildeten sich entlang der Länge des Schiffchen nach dem Stand der Technik, die Längsnuten hatten, Tiefe Gruben oder Nuten. Wie aus den 28b und 29b ersichtlich, haben sich außerdem in Schiffchen nach dem Stand der Technik, die zu Beginn eine geschliffene Ausnehmung oder eine glatte Oberfläche hatten, tiefe Nuten ausgebildet. 30b veranschaulicht, dass die Nuten in dem erfindungsgemäßen Schiffchen (Kreuzungsmuster mit weitem Intervallabstand) nicht so tief und über die Oberfläche des Schiffchens gleichmäßiger verteilt sind, wobei sie dazu neigen, dem Kreuzungsmuster zu folgen. Außerdem wurde beobachtet, dass die Pfützenform während 5 Stunden über die Oberfläche des erfindungsgemäßen Schiffchens gemäß 30b in Vergleich zu den zum Stand der Technik gehörigen Schiffchen (28b, 29b und 31b) gleichmäßiger verteilt war.
Beispiel 9:
Es wurde ein kommerziell von der GE Advanced Ceramics of Strongsville, Ohio, unter dem Namen „VaporStar" erhältliches Verdampferschiffchen verwendet. Das Schiffchen wurde auf Gesamtabmessungen von 10,2mm Dicke × 40mm × 132mm bearbeitet und mit Nuten versehen, deren Abmessungen zu denen des Schiffchens nach Beispiel 4 identisch waren, d. h. 1mm Dicke, 0,9mm Tiefe und 5mm Abstände. Die Schiffchenfläche wurde einschließlich der mit dem geschmolzenen Metall in Berührung stehenden Verdampferfläche mit einem Bornitridauftrag (BN) versehen. Die BN-Beschichtung ist kommerziell von Quellen erhältlich, zu denen die General Electric Company Strongsville, Ohio, und Zyp Coatings Inc. of Oak Rid ge, Tennessee gehören (z. B. wasserbasiertes BN von GE oder BN Lubricoat^® Blue von Zyp).
Das Schiffchen wurde unter den gleichen Aluminiummetallisierungsbedingungen getestet wie Beispiel 4. Das Schiffchen hat im Vergleich zu dem Schiffchen nach Beispiel 4, 8 Stunden lang mit minimaler und gleichmäßigerer Nutbildung ziemlich gut standgehalten. Der Test wurde für eine Gesamtzeit von 17 Stunden fortgesetzt, was zeigt, dass die Beschichtung die Lebensdauer des genuteten Schiffchens wesentlich erhöht.
Diese Beschreibung nutzt Beispiele zur Veranschaulichung der Erfindung, einschließlich der besten Ausführungsform und gestattet es jedem Fachmann, die Erfindung umzusetzen. Der patentierbare Gehalt der Erfindung ist durch die Ansprüche festgelegt und kann andere Beispiele umfassen, die sich dem Fachmann erschließen. Solche anderen Beispiele sollen in dem Bereich der Ansprüche liegen, wenn sie Strukturelemente enthalten, die nicht von der Sprache der Ansprüche abweichen oder wenn sie äquivalente Strukturelemente erhalten, die gegen den Wortlaut der Ansprüche unwesentlich abgeändert sind.
Alle hier genannten Zitatstellen sind durch Bezugnahme ausdrücklich in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung aufgenommen.
Ein feuerfester Behälter zur Verdampfung von Metallen mit verbesserter Einsatzdauer und verbessertem Korrosionswiderstand weist eine Verdampfungsfläche auf, an deren Boden eine Anzahl von Nuten ausgebildet ist. Die Nuten haben entweder eine Tiefe von wenigstens 1,2mm und/oder eine Breite von wenigstens 1,75mm und/oder einen Intervallabstand von wenigstens 2,2mm zwischen benachbarten Nuten (oder den Mitten benachbarter Nuten) oder die Kombination von zwei oder mehreren dieser genannten Merkmale.

Claims

Hitzefester Behälter zur Verdampfung von Metallen, mit einer Verdampfungsfläche, die mit geschmolzenem Metall in Berührung steht, wobei der hitzefeste Behälter eine Leitungsrichtung, die sich parallel zu der Längsachse des hitzefesten Schiffchens erstreckt aufweist, wobei der hitzefeste Behälter eine Anzahl von in der Verdampfungsfläche angebrachten Nuten aufweist, wobei der hitzefeste Behälter dadurch gekennzeichnet ist, dass: die Anzahl der Nuten jeweils wenigstens eines der folgenenden Merkmale aufweist: eine Tiefe von wenigstens 1,2mm, eine Breite von wenigstens 1,75mm und einen Intervallabstand von wenigstens 2,2mm und wobei wenigstens zwei Nuten für wenigstens 20% ihrer Länge in einem Winkel von 10 bis 170 Grad zu der Richtung der elektrischen Leitung des hitzefesten Schiffchens orientiert sind.
Hitzefester Behälter zur Verdampfung von Metallen mit einer Verdampfungsfläche, die in Kontakt mit geschmolzenem Metall steht, wobei der hitzefeste Behälter eine Leitungsrichtung aufweist, die parallel zu der Längsachse des hitzefesten Schiffchens orientiert ist, wobei der hitzefeste Behälter eine Anzahl von Nuten in der Verdampfungsfläche aufweist, wobei der hitzefeste Behälter dadurch gekennzeichnet ist, dass: die Anzahl der Nuten jeweils wenigstens eine Tiefe von 1,2mm, eine Breite von wenigstens 1,75mm aufweist, wobei wenigstens ein Teil mit dem geschmolzenen Metall in Berührung stehenden Verdampfungsfläche mit wenigstens einer Schicht versehen ist, die eine elektrisch nicht lei tende Zusammensetzung enthält.
Hitzefester Behälter nach einem der Ansprüche 1–2, wobei wenigstens zwei der Nuten über einen Abschnitt von wenigstens 25% ihrer Länge in einem Winkel von 10 bis 170 Grad zu der elektrischen Leitungsrichtung des hitzefesten Schiffchens stehen.
Hitzefester Behälter nach einem der Ansprüche 1–3, wobei wenigstens zwei der Nuten mit wenigstens 50% ihrer Länge in einen Winkel von 10 bis 170 Grad zu der elektrischen Leitungsrichtung des feuerfesten Schiffchens stehen.
Hitzefester Behälter nach einem der Ansprüche 1–4, wobei wenigstens eine der Nuten rechtwinklig zu der Leitungsrichtung des feuerfesten Schiffchens orientiert und an einem Ende der Verdampfungsfläche mit geschmolzenem Metall in Berührung stehend angeordnet ist.
Hitzefester Behälter nach einem der Ansprüche 1–5, wobei wenigstens zwei der Nuten untereinander verbunden sind.
Hitzefester Behälter nach einem der Ansprüche 1–6, wobei die Nuten in einem Intervallabstand von wenigstens 2,5mm stehen.
Hitzefester Behälter nach einem der Ansprüche 1–7, wobei die Nuten eine Tiefe von wenigstens 1,5mm aufweisen.
Hitzefester Behälter nach einem der Ansprüche 1–8, wobei die Nuten eine Breite von wenigstens 2mm aufwei sen.
Hitzefester Behälter nach einem der Ansprüche 1–9, wobei zu den Nuten wenigstens zwei untereinander verbundene Nuten gehören und wobei wenigstens zwei Nuten in einem Winkel von 10 bis 170 Grad zu der Leitungsrichtung des feuerfesten Schiffchens stehen.
Hitzefester Behälter nach einem der Ansprüche 1–10, wobei wenigstens ein Abschnitt, der mit geschmolzenem Metall in Berührung stehenden Verdampfungsfläche mit einer benetzungsverbessernden Beschichtung und/oder einer korrosionsfesten Beschichtung versehen ist, wobei wenigstens eine Schicht wenigstens eins aus der Gruppe der Oxide, Nitride, Boride, Karbide, Silizide, Derivate von diesen und Mischungen derselben enthält.
Hitzefester Behälter nach einem der Ansprüche 1–11, wobei wenigstens eine Schicht eine elektrisch nicht leitende Zusammensetzung mit einem Borid und/oder einem Karbid und/oder einem Nitrid und/oder einem Oxid und/oder einem Silizid oder Mischungen derselben enthält.
Hitzefester Behälter nach einem der Ansprüche 1–11, wobei die Schicht ein Nitrid eines Übergangsmetalls und/oder eines hitzefesten Metalls und/oder eines Seltenerdmetalls und/oder eines Alkalimetalls oder Mischungen derselben enthält.
Hitzefester Behälter nach einem der Ansprüche 1–11, bei dem die Schicht wenigstens einen der nachfolgend genannten Stoffe enthält: CaO, MgO, SiO2, ZrO2, B2O3, Al₂O₃, TiO₂, Hafniumoxid, Y₂O₃, YAG (Al₅Y₃O₁₂), YAP(AlYO₃) und YAM(Al₂Y₄O₇), Kalziumnitrid, TiN, BN, AlN, Si₃N₄, ein Metalloxid, ein Siliziumoxid, eine Aluminiumoxidlösung, eine Siliziumoxidlösung, Verbindungen, Derivate und Mischungen derselben.
Hitzefester Behälter nach einem der Ansprüche 1–10, wobei die Nuten mit einer benetzungsverbessernden Beschichtung und/oder einer korrosionsfesten Beschichtung versehen ist.
Hitzefester Behälter nach Anspruch 13, wobei die wenigstens eine Schicht einer elektrisch nicht leitfähige Zusammensetzung ist, die wenigstens einen Stoff der nachgenannten Gruppe enthält: ein Borid, ein Karbid, ein Nitrid, ein Oxid, ein Silizid, Verbindungen, Derivate und Mischungen derselben.
Hitzefester Behälter nach einem der Ansprüche 13–14, wobei die wenigstens eine Schicht wenigstens einen der nachgenannten Stoffe enthält: BN, AlN, Eisenborid, TiB₂, ZrB₂, TiC, ZrC, HfC, VC, NbC, TaC, Cr₃C₂, Mo₂C, WC, ein Metall Alkoxid, ein Siliziumalkoxid, eine Aluminiumoxidlösung, eine Siliziumoxidlösung, Verbindungen, Derivate und Mischungen derselben.
Hitzefester Behälter nach einem de Ansprüche 1–10, wobei die Anzahl der Nuten mit wenigstens einer Schicht versehen ist, die wenigstens einen der nachgenannten Stoffe enthält, BN, Aln, SiN und Mischungen und Derivate derselben.
Hitzefester Behälter nach einem de Ansprüche 1–10, wobei wenigstens ein Abschnitt der Verdampfungsfläche mit wenigstens einem der nachgenannten Stoffe beschichtet ist: einem feinen Pulver bestehend aus wenigstens einem von BN, AlN, TiB₂, TiC, ZrC, HfC, VD, NbC, TaC, Cr₃C₂, Mo₂C, WC, Verbindungen, Derivate und Mischungen derselben und einer dünnen Oxidfilmschicht, die aus Metallalkoxiden und/oder Siliziumalkoxiden besteht.
Hitzefester Behälter nach Anspruch 18, wobei die Anzahl der Nuten mit wenigstens einem der nachgenannten Stoffe beschichtet ist: einem feinen Pulver bestehend wenigstens aus einem von BN, AlN, TiB2, TiC, ZrC, HfC, VD, NbC, TaC, Cr₃C₂, Mo₂C, WC, Verbindungen, Derivate und Mischungen derselben und einer dünnen Oxidfilmschicht, die aus Metallalkoxiden und/oder Siliziumalkoxiden besteht.
Hitzefester Behälter nach einem der Ansprüche 1–19, wobei der feuerfeste Behälter im Wesentlichen besteht aus: ungefähr 45–65 Gew.% Bornitrid oder Aluminiumnitrid oder Mischungen derselben ungefähr 35–65 Gew.% Titandiborid und ungefähr 0,1–25 Gew.% einer Metallverbindung und/oder einer Alkalimetallverbindung und/oder einer Seltenerdmetallverbindung und/oder einer Übergangsmetallverbindung in Form von einem Borid und/oder einem Oxid und/oder einem Karbid und/oder einem Nitrid und/oder Derivaten und Mischungen derselben.