DE1085743B

DE1085743B - Verdampfungstiegel aus elektrisch leitenden chemischen Verbindungen

Info

Publication number: DE1085743B
Application number: DEH28859A
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Reichelt
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1956-12-19
Filing date: 1956-12-19
Publication date: 1960-07-21

Description

Zur Verdampfung von Metallen im Vakuum wurden früher ausschließlich Drahtanordnungen oder Tiegel aus hochschmelzenden Metallen benutzt. Solche Tiegel zeigten aber bei technisch interessierenden Metallen wie Aluminium eine unerwünschte Legierungsbildung oder reagierten in anderen Fällen mit dem Verdampfungsgut. Ferner war meist eine Ungleichmäßigkeit der Temperaturverteilung zu beobachten, die zu einer schnellen Zerstörung des Verdampfers führte.

Teilweise Abhilfe schufen die dann vorgeschlagenen Tiegel aus Kohlenstoff, die nicht durch ungleichmäßige Erhitzung zerstört wurden, gute Temperaturwechselbeständigkeit haben und auch bei der fortlaufenden Bedampfung breiter Bänder ihre Vorteile besitzen. Die Verdampfung von Aluminium und einiger anderer Stoffe erfordert aber besondere Vorkehrungen gegen die Bildung von störenden Karbiden, und außerdem geben solche Tiegel beim anfänglichen Erhitzen große Gasmengen ins Vakuum ab.

Man hat darum auch schon vorgeschlagen, gesinterte Tiegel aus bestimmten hochtemperaturbeständigen, schwer verdampfbaren und elektrisch leitenden Verbindungen gewisser Elemente, beispielsweise aus Siliziumkarbid, zu benutzen. Diese Tiegel zeigen zwar in vielen Fällen ausreichende chemische Beständigkeit, lassen aber in bezug auf mechanische und thermische Eigenschaften noch gewisse Wünsche offen. Sie können unter gewissen Bedingungen auch zum Mitverdampfen von Verunreinigungen oder Zusatzstoffen Anlaß geben. Es kommt vor, daß schon von der Fabrikation her Risse ini Körper vorgebildet sind, so daß die Lebensdauer durch Sprünge dann stark herabgesetzt wird.

Die Erfindung vermeidet alle diese Nachteile dadurch, daß der Verdampfungstiegel, insbesondere für die Verdampfung von Aluminium, aus einer hochtemperaturbeständigen, schwer verdampfbaren, chemisch widerstandsfähigen und elektrisch leitenden chemischen Verbindung, insbesondere von Boriden, mittels eines Schmelzprozesses hergestellt ist. Besonders bewährt hat sich dabei Zirkonborid, das eine lange Lebensdauer besitzt. Das Schmelzen erfolgt zweckmäßigerweise im elektrischen Lichtbogen in Edelgasatmosphäre oder im Dampf des zu schmelzenden Materials, durch Hochfrequenzerhitzung im Vakuum oder durch Elektronenbombardement.

Im Gegensatz zu den bisher üblichen Sinterwerkstoffen besitzen die erfindungsgemäßen Tiegel durch ihre Herstellung eine geschmolzene, d. h. eine sehr glatte und darum leicht in ihrer ganzen Ausdehnung benetzbare Oberfläche. Sie ist frei von Rissen und Poren. Dadurch wird erreicht, daß die Schmelze nicht in das Innere des Körpers eindringen kann, wo sie durch ihren hohen Dampfdruck den Körper sprengen würde. Der Wärmeübergang zum Verdampfungsgut Verdampfungstiegel

aus elektrisch leitenden

chemischen Verbindungen

Anmelder:
W. C. Heraeus

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
Hanau/M.

Dr. Walter Reichelt, Hanau/M.,
ist als Erfinder genannt worden

ist an allen Stellen dieser Oberfläche gut und gleichmäßig, so daß eine sehr gleichmäßige Verdampfung gewährleistet ist.

Solche Tiegel sind thermisch außerordentlich widerstandsfähig, neigen nicht zur Bildung störender Legierungen und bestehen aus einem bindemittelfreien einheitlichen Stoff, der das Verdampfungsgut nicht verunreinigt. Sie haben sich insbesondere bei der Vakuummetallisierung mit Aluminium hervorragend bewährt und sind hinsichtlich der Lebensdauer allen zur Zeit bekannten Materialien weitaus überlegen.

In der Abbildung ist ein Verdampfer nach der Erfindung dargestellt. Er besteht aus dem Körper \, der eine Vertiefung 2 zur Aufnahme des Verdampfungsgutes enthält. Der Körper wird an den Enden in der Stromzuführungs-Anschlußklemme 3 befestigt und durch direkten Stromdurchgang erhitzt. Der Körper 1 besteht nach der Erfindung aus einem einheitlichen porenfreien Material, insbesondere geschmolzenem Zirkonborid.

Claims

Patentansprüche:

1. Verdampfungstiegel mit großer Lebensdauer, insbesondere zur Verdampfung von Aluminium, der aus einer hochtemperaturbeständigen, schwer verdampfbaren, chemisch widerstandsfähigen und elektrisch leitenden chemischen Verbindung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß er aus der Verbindung, insbesondere Boriden, mittels eines Schmelzprozesses hergestellt ist.

2. Verdampfungstiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Zirkonborid besteht.

3. Verdampfungstiegel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er oder das Material

009 567/195

zu seiner Herstellung mittels eines Schmelzprozesses im elektrischen Lichtbogen unter reduziertem Druck einer inerten Atmosphäre oder des eigenen Dampfes hergestellt ist,

4. Verdampfungstiegel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er oder das Material zu seiner Herstellung mittels eines Schmelzprozesses unter Verwendung von Elektronenbombardement hergestellt ist.

5. Verdampfungstiegel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er oder das Material zu seiner Herstellung mittels eines Schmelzprcfeesses unter Verwendung von Induktionsheizung hergestellt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 802 304.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen