DE909276C - Verfahren zur Herstellung von Metallniederschlaegen durch Kondensation von Metalldampf bei hohem, insbesondere Atmosphaerendruck - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Metallniederschlägen durch Kondensation von Metalldampf bei hohem, insbesondere Atmosphärendruck Es ist bereits an anderer Stelle beschrieben worden, daß zur Erzielung zusammenhängender, gut leitender und auf glatten Unterlagen spiegelnder Metallschichten durch Kondensation von Metalldampf bei hohem Druck, entgegen dem üblicherweise angewendeten Hochvakuum, die zu verdampfenden Metalle in einem abgeschlossenen Behälter erhitzt werden müssen, und zwar derart hoch erhitzt werden müssen, daß der Metalldampf unter Druck aus einer Öffnung des Behälters austritt. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Austrittsöffnung des Metalldampfbehälters als Düse auszugestalten, damit der Metalldampf die Form eines scharfen gerichteten Dampfstrahles erhält, der auf die metallisierende Fläche gerichtet wird. Obwohl der scharfe Metalldampfstrahl mit hoher Geschwindigkeit aus der Düse austritt, erfolgt trotzdem in den Randzonen ein Eindringen von Fremdgas, beispielsweise atmosphärischer Luft, die insbesondere bei leicht oxydierenden Metalldämpfen Verunreinigungen in der aufkondensierten Metallschicht hervorruft, was unter anderem eine Erhöhung des elektrischen Widerstandes der Schicht nach sicht zieht. Dies ist dann, wenn die Schichten als Belegungen eines elektrischen Kondensators verwendet werden sollen, äußerst unerwünscht. Es wurde daher bereits der Vorschlag gemacht, durch Blenden die Randzonen des Metalldampfstrahles vom Bedampfungsgut fernzuhalten und nur den Kern des Metalldampfstrahles, der aus reinstem Metalldampf besteht, zu der metallisierenden Fläche zu führen.
• Diese Maßnahme hat jedoch verschiedene Nachteile, insbesondere den, daß die Blende nicht unmittelbar auf der Oberfläche des Bedampfungsgutes angebracht werden kann, da es sich bei dem vorliegenden Metallisierungsverfahren um eine sogenannte laufende Metallisierung handelt, d. h. wobei bandförmige Träger in Band- oder Drahtform durch Vorüberführen an der Dampfdüse metallisiert werden. Der Metalldampfkern kann also nach seinem Durchtritt durch die Blende wiederum mit Fremdgas in Berührung kommen und in den Randzonen geschwängert werden. Weiterhin werden diese Blenden in sehr kurzer Zeit durch die ganz erheblichen Metallmengen verunreinigt.
• Erfindungsgemäß wird, um diese Nachteile zu vermeiden und eine vollständigere Ausbeute des bestehenden Metalldampfes zu gewährleisten, der aus der Düse austretende Metalldampfstrahl von einer inerten oder reduzierenden, hoch erhitzten Schutzgasatmosphäre in Form eines Gasstrahles umhüllt. Um jede Kondensation der Randzonen des Metalldampfstrahles bei der Berührung mit dem Schutzgasmantel zu vermeiden, wodurch unseres Erachtens erhebliche Beeinträchtigungen der aufzubringenden Metallschicht entstehen können, erwärmt man das Schutzgas mindestens auf so hohe Temperaturen, daß eine Kondensation des Metalldampfes nicht eintritt. Dieser Schutzgasmantel umhüllt den Metalldampfstrahl vor seinem Austritt aus der Metalldampfdüse bis zum Auftreffen auf den zu bedampfenden Träger und verhindert auch durch seine Strömungsgeschwindigkeit, die verschieden oder gleich der Strömungsgeschwindigkeit des Metalldampfstrahles sein kann, einEindringen unerwünschter Gase in den Metalldampfstrahl.
• Es kann nun der Fall eintreten, daß dann, wenn höher siedende Metalle verdampft werden, die Temperatur des Schutzgases, beispielsweise des Wasserstoffes, so hoch sein muß, daß es sich beim Zusammentreffen mit Atmosphärenluft entz'ün'det. Um in diesem Falle die Verwendung teuererer Schutzgase zti vermeiden, ist es erforderlich, das strömende heiße Schutzgas mit einem weiteren kalten Gasmantel zu umgeben, der seinerseits lediglich die Aufgabe hat, den Zutritt von Sauerstoff zu dem erhitzten Schutzgas zu verhindern. Der Metalldampfstrahl ist in diesem Falle von zwei strömenden Gasschichten umgeben, die gleichzeitig noch die beabsichtigte Schutzwirkung für den Metalldampf- j strahl vergrößern. Zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens bedient man sich zweckmäßigerweise konzentrischer Düsenanordnungen, wie sie an sich für andere Zwecke, beispielsweise in der Spritztechnik, bekannt sind. Aus der innersten Düse läßt man den Metalldampfstrahl, aus der darum angeordneten Düse den erhitzten Schutzgasstrom und aus einer weiteren darum angeordneten Düse den kalten Schutzgasstrom austreten. Eine solche Düsenanordnung ist in der Zeichnung dargestellt, worin aus der Düsenöffnung a der Metalldampf, aus der Düse b das erhitzte Schutzgas und aus der Düse c das kalte Schutzgas austritt. Der Querschnitt der Düse selbst kann je nach den Erfordernissen kreisförmig, rechteckig, spaltförmig od. dgl. sein. Es sei noch erwähnt, daß, wie es auch schon an anderer Stelle beschrieben ist, die Metalldampfdüse und auch eine diese Düse mit dem Metalldampfkessel verbindende Rohrleitung beheizt sein kann, um eine vorzeitige Kondensation zu verhindern oder eine bestimmte Überhitzung des Metalldampfstrahles zu erzielen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE. i. Verfahren zur Herstellung von Metallniederschlägen auf beliebigen Unterlagen: durch Niederschlagen von Metalldampf, insbesondere bei Atmosphärendruck, wobei der Metalldampf aus einer Düse in Form eines Metalldampfstrahles austritt, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfstrahl von einer inerten oder reduzierenden, hoch erhitzten Schutzgasatmosphäre in Form eines Gasstrahles umhüllt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgas mindestens so weit erhitzt wird, daß eine Kondensation des Metalldampfes nicht eintritt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß um den erhitzten Schutzgasstrahl ein weiterer, kalter Schutzgasstrahl vorgesehen wird.
4. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalldampfdüse von einer weiteren Düse umgeben ist, aus welcher das heiße Schutzgas austritt.
5. 5. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, da13 um die Schutzgasdüse eine weitere Düse angeordnet ist, aus welcher ein kalter Gasstrahl austritt.