DEP0037725DA - Verfahren zur Erzeugung von gegen chemische Angriffe wirksamen Schutzschichten auf Oberflächen - Google Patents
Verfahren zur Erzeugung von gegen chemische Angriffe wirksamen Schutzschichten auf OberflächenInfo
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Description
Es ist bekannt, Gegenstände zum Schutze der Oberflaeche gegen chemische Angriffe mit Ueberzügen zu versehen, die chemisch widerstandsfaehiger sind als die Unterlage. Derartige Überzüge koennen beispielsweise durch Plattierung oder durch Elektrolyse, wie Vernickelung oder Verchromung u.dgl., hergestellt werden.
Gemaess vorliegender Erfindung werden derartige Schutzüberzüge durch ein neues Verfahren, nämlich durch Aufdampfung im Hochvakuum, hergestellt. So koennen z.B. auf einem Geraet aus Eisen durch Aufdampfen von Kupfer, Silber, Chrom, Blei, Zinn u.dgl. aus hocherhitzten Schiffchen Ueberzüge aus den genannten Metallen erhalten werden. Die Erzeugung solcher Ueberzüge war bisher bekannt in derartig dünnen Schichten, dass die Oberflaechen der bedampften Geraete in Bezug auf ihre optischen Eigenschaften durch das aufgedampfte Gut - insbesondere das Metall - bestimmt waren. Nach der Erfindung ist es durch Anwendung besonders leistungsfaehiger Hochvakuum-
pumpen moeglich, auch so grosse Mengen im Hochvakuum zu verdampfen, dass hierdurch Ueberzuege in solchen Schichtdicken entstehen, dass die Unterlagen gegen chemische Angriffe geschuetzt werden.
Gegenueber der bekannten Herstellung von Schutzschichten, beispielsweise durch Elektrolyse, hat das neue Verfahren den Vorteil, dass die im Vakuum aufgedampften Schutzschichten erheblich porenfreier sind als die auf elektrolytischem Wege erzeugten, stets porigen Ueberzuege. Gegenueber der Plattierung von Oberflaechen hat das neue Verfahren den Vorteil, dass nach ihm die Schutzschichten wesentlich duenner gehalten werden koennen als bei der Plattierung und dennoch ein ausreichender Schutz gegen chemische Angriffe erzielt wird, so dass also erfindungsgemaess fuer die Schutzschichten erheblich geringere Metallmengen benoetigt werden als bei Plattierungsverfahren. Darueber hinaus hat das Verfahren der Aufdampfung im Hochvakuum gegenueber der Plattierung den Vorteil, dass die Schutzschicht auf den zu schuetzenden Gegenstand auch nach dessen Fertigstellung aufgebracht werden kann.
Das Verfahren nach der Erfindung kann angewendet werden, um auf Gegenstaenden oder Geraeten metallische Schutzschichten zu erzeugen; es kann aber auch zur Herstellung von Schutzschichten aus Quarz benutzt werden. In letzterem Falle kann man z.B. in der Weise verfahren, dass aus einem hocherhitzten Schiffchen Siliciummonoxyd auf die zu schuetzende Flaeche aufgedampft und die so erhaltene Schutzschicht dann durch ther-
mischen Behandlung in Gegenwart von Sauerstoff zu Quarz oxydiert wird.
Beim normalen Bedampfungsverfahren im Hochvakuum wird der Partialdruck der Restgase so niedrig gehalten, dass Zusammenstoesse zwischen den verdampften Molekülen und dem Restgas innerhalb der Gefässdimensionen sehr selten sind (Drucke 10(exp)-4 Torr und darunter). In diesem Falle kann man nur Flaechenelemente bedampfen, die von der Verdampferquelle auf einer Geraden erreichbar sind. Erhoeht man dagegen den Druck im Rezipienten so weit, dass Zusammenstoesse zwischen verdampften Molekuelen und Restgasen innerhalb der Gefaessdimensionen wahrscheinlich werden (etwa 10(exp)-2 bis 10(exp)-3 Torr), so kann man die verdampften Molekuele streuen und somit Flaechenelemente erreichen, die nicht auf der vorher angegebenen Geraden liegen. Man kann den Restgasdruck nun so einstellen, dass solche Stoesse zwar auftreten und damit die Streuung stattfindet, jedoch keine wesentliche Herabsetzung der Verdampfungsgeschwindigkeit der Molekuele eintritt. Hierzu muss die Verdampferquelle dicht an das von den zu bedampfenden Flaechen eingeschlossene Volumen herangebracht werden. Der Weg der verdampften Molekuele zu der zu bedampfenden Flaeche muss aber gross sein gegen die freie Weglaenge.
Da es in manchen Faellen nicht moeglich ist, das Siliciummonoxyd direkt auf die zu bedampfende Flaeche zu bringen, muss unter Umstaenden eine Zwischenschicht aufgedampft oder anderweitig aufgetragen werden. Diese Zwischenschicht kann beispielsweise auch aus einem Lack bestehen.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung von gegen chemische Angriffe wirksamen Schutzschichten auf Oberflaechen, dadurch gekennzeichnet, dass der fuer die Erzeugung der Schutzschicht dienende Stoffe im Hochvakuum auf die zu schuetzende Flaeche in der gewuenschten Schichtdicke aufgedampft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Schutzmittel Metalle aufgedampft werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Schutzmittel Siliciummonoxyd aufgedampft und dieses durch thermische Nachbehandlung in Gegenwart von Sauerstoff in Quarz überführt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke des Schutzueberzuges so bemessen wird, dass sie auch gegen mechanische oder andere Einwirkungen bestaendig ist.
5. Verfahren nach den Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Evakuierung des Verdampfungsgeaesses, in dem die Aufdampfung vorgenommen wird, durch derartig hochleistungsfaehige Pumpsaetze erfolgt, dass selbst bei der Verdampfung von groesseren Substanzmengen in kuerzester Zeit der Druck in der Vakuum-Apparatur nicht ueber den fuer die Hochvakuumverfahren zulaessigen Wert ansteigt.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufdampfen im Hochvakuum bei Drucken unter 10(exp)-3 Torr oder zwecks Erzielung einer erwünschten Streuwirkung bei etwas hoeheren Drucken im Bereich zwischen 10(exp)-2 und 10(exp)-3 Torr durchgefuehrt wird, wobei statt Luft inerte Fuellgase zur Anwendung kommen koennen.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die chemisch bestaendige Schicht auf eine andere vorher aufgedampfte oder sonstwie aufgebrachte Zwischenschicht aufgedampft wird.
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