RU2755324C1 - Установка для вакуумного осаждения и способ нанесения покрытия на подложку - Google Patents

Установка для вакуумного осаждения и способ нанесения покрытия на подложку Download PDF

Info

Publication number
RU2755324C1
RU2755324C1 RU2021100187A RU2021100187A RU2755324C1 RU 2755324 C1 RU2755324 C1 RU 2755324C1 RU 2021100187 A RU2021100187 A RU 2021100187A RU 2021100187 A RU2021100187 A RU 2021100187A RU 2755324 C1 RU2755324 C1 RU 2755324C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substrate
metal
ejector
angle
slot
Prior art date
Application number
RU2021100187A
Other languages
English (en)
Inventor
Эрик СИЛЬБЕРБЕРГ
Сержио ПАЧЕ
Реми БОННЕМАН
Original Assignee
Арселормиттал
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Арселормиттал filed Critical Арселормиттал
Application granted granted Critical
Publication of RU2755324C1 publication Critical patent/RU2755324C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/16—Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/225—Oblique incidence of vaporised material on substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/228—Gas flow assisted PVD deposition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/243—Crucibles for source material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/562—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568—Transferring the substrates through a series of coating stations

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технологии непрерывного нанесения покрытий из металла или металлического сплава. Способ непрерывного нанесения на движущуюся подложку S покрытий, сформированных по меньшей мере из одного металла, внутри установки 1 для вакуумного осаждения, содержащей вакуумную камеру 2, включает этап, на котором в упомянутой вакуумной камере 2 металлический пар выбрасывают через по меньшей мере один эжектор 3 пара на одну сторону движущейся подложки S1 и на упомянутой стороне формируют слой по меньшей мере из одного металла путем конденсации выброшенного пара, при этом по меньшей мере один эжектор 3 пара расположен под углом α между эжектором 3 пара и осью А, перпендикулярной направлению движения подложки S1, причем ось А находится в плоскости подложки S1, а угол α удовлетворяет следующему уравнению:
Figure 00000006
где α по абсолютному значению больше 0°, D1 и D2 - это наименьшее расстояние между эжектором и каждым краем подложки вдоль оси A, Ws - ширина подложки, D1 и D2 имеют значение более 0 мм, т.е. края эжектора не выходят за края подложки, упомянутый эжектор пара имеет прямоугольную форму или трапециевидную форму, содержит прорезь и определяется длиной Le прорези и шириной We прорези. Расположение эжектора пара таково, что при необходимости осаждения паров металла только с одной стороны подложки накопление металла на ее противоположной стороне значительно снижено. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к способу непрерывного нанесения на подложку покрытий, сформированных из металла или металлических сплавов. Настоящее изобретение также относится к установке для вакуумного осаждения, используемой в этом способе.
Известны различные способы нанесения металлических покрытий, в конечном итоге состоящих из сплавов, на подложку, такую как стальная полоса. Среди них можно упомянуть нанесение покрытия горячим погружением, электроосаждение, а также различные процессы вакуумного осаждения, такие как вакуумное напыление и магнетронное распыление.
Из документа WO 97/47782 известен способ непрерывного нанесения покрытия на стальную подложку, в котором струя металлического пара, движущегося со скоростью более 500 м/с, входит в контакт с подложкой. Этот способ осаждения называют струйным осаждением из паровой фазы.
В документе EP 2048261 раскрыт парогенератор для нанесения покрытия на металлическую подложку, который содержит вакуумную камеру в виде корпуса, оснащенного блоком, обеспечивающим состояние разрежения по отношению к внешней среде, и блоком, позволяющим вводить и выводить подложку. Корпус содержит головку для осаждения из паровой фазы и эжектор для создания струи пара металла со скоростью звука в направлении поверхности подложки и перпендикулярно ей. Эжектор соединен с тиглем подающей трубкой. Тигель, содержащий смесь металлов в жидкой форме, расположен вне вакуумной камеры, и в него путем закачки или барометрического воздействия подают расплав, полученный из плавильной печи, находящейся при атмосферном давлении. Установлено устройство для регулирования потока, давления и/или скорости пара металла в эжекторе. Блок регулирования содержит пропорциональный клапан с дроссельной заслонкой и/или устройство для сброса давления, расположенное в трубе. Эжектор содержит продольную щель в качестве акустической манжеты для выхода пара, проходящую по всей ширине подложки, и спеченную фильтрующую среду или корпус снижения давления для стандартизации и корректировки скорости пара, выходящего из эжектора.
В документе EP 2048261 генератор, предпочтительно, содержит средство для регулировки длины продольной щели эжектора в зависимости от ширины подложки. В частности, раскрыта простая система для регулировки щели паровой струи по ширине полосы путем вращения эжектора вокруг своей оси. Таким образом, края паровой струи и края подложки находятся в одинаковых плоскостях, то есть расстояния между краями паровой струи и краями подложки равны 0 мм.
Тем не менее, если пары металла необходимо осаждать только с одной стороны полосы, было замечено, что эти пары также имеют тенденцию осаждаться и, следовательно, загрязнять противоположную сторону полосы, вызывая значительное уменьшение выхода осаждения и внешнего вида противоположной стороны полосы.
Таким образом, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ нанесения покрытий на движущуюся подложку, в котором, если пары металла необходимо осаждать только на одной стороне полосы, то накопление металла на противоположной обнаженной стороне полосы существенно ниже.
Это достигается за счет предложенного способа нанесения покрытий на движущуюся подложку по п. 1 формулы изобретения. Способ также может содержать любую характеристику пунктов 2-10 формулы изобретения.
Изобретение также относится к подложке с покрытием по пп. 11-13.
Изобретение также относится к вакуумной установке по п. 14 или 15 формулы изобретения.
Чтобы проиллюстрировать изобретение, будут описаны различные варианты осуществления и испытания неограничивающих примеров, в частности, со ссылкой на следующие чертежи:
На фиг. 1 показан вид сверху подложки, покрытой по меньшей мере одним эжектором пара внутри установки для вакуумного осаждения в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 2 показан вид сверху подложки, покрытой по меньшей мере одним эжектором пара внутри установки для вакуумного осаждения в соответствии с существующим уровнем техники.
На фиг. 3 показан вид сбоку подложки, покрытой по меньшей мере одним металлом внутри установки для вакуумного осаждения в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 4 показан пример парового эжектора, выбрасывающего металлический пар, в соответствии с настоящим изобретением.
Другие характеристики и преимущества изобретения станут очевидными из последующего подробного описания изобретения.
Изобретение относится к способу непрерывного нанесения на движущуюся подложку покрытий, сформированных по меньшей мере из одного металла, внутри установки для вакуумного осаждения, при этом способ содержит следующее:
- Этап, на котором металлический пар выбрасывают через по меньшей мере один эжектор пара на одну сторону движущейся подложки S1, и на упомянутой стороне формируют слой по меньшей мере из одного металла путем конденсации выброшенного пара, при этом по меньшей мере один эжектор пара расположен под углом α между эжектором пара и осью A, перпендикулярной направлению движения подложки, причем ось находится в плоскости подложки, а угол α удовлетворяет следующему уравнению:
Figure 00000001
где α по абсолютной величине больше 0°,
D1 и D2 - это расстояние между эжектором и каждым краем подложки вдоль оси A, Ws - ширина подложки, D1 и D2 имеют значение более 0 мм и
- упомянутый эжектор пара имеет удлиненную форму и содержит прорезь и определяется длиной Le прорези и шириной We прорези.
Не желая ограничиваться какой-либо теорией, можно полагать, что с помощью способа в соответствии с настоящим изобретением можно избежать загрязнения парами металла противоположной стороны металлической подложки S2. Действительно, изобретатели обнаружили, что эжектор пара следует располагать под определенным углом α, чтобы пары металла выбрасывались почти без потерь. Если α удовлетворяет уравнению, то выход пара металла, осажденного на одной стороне движущейся подложки, значительно увеличивается, поскольку траекторию пара металла контролируют. Таким образом, накопление паров металла на противоположной стороне подложки существенно ниже.
Как показано на фиг. 1, установка 1 в соответствии с изобретением, во-первых, содержит вакуумную камеру 2 и средство для перемещения подложки через камеру. Эта вакуумная камера 2 представляет собой герметично закрываемую коробку, в которой предпочтительно поддерживают давление от 10-8 до 10-3 бар. Она имеет входной фиксатор и выходной фиксатор (они не показаны), между которыми подложка S, такая как, например, стальная полоса, может проходить по заданному пути P в направлении движения.
По меньшей мере, один эжектор 3 пара выбрасывает металлический пар со скоростью звука на одну сторону движущейся подложки S1. По меньшей мере, один эжектор пара расположен под углом α между эжектором пара и осью A, перпендикулярной направлению движения подложки, причем ось находится в плоскости подложки, а угол α удовлетворяет следующему уравнению:
Figure 00000002
Эжектор может иметь различные формы, например прямоугольную или трапециевидную. Возможны различные значения расстояний D1 и D2, как показано на фиг. 1. Предпочтительно, D1 и D2 представляют собой наименьшее расстояние между краями эжектора и краями подложки вдоль оси A.
В соответствии с изобретением, значения D1 и D2 больше 0 мм, то есть края эжектора не выходят за края подложки. Не желая ограничиваться какой-либо теорией, полагают, что если D1 и D2 равны или меньше 0 мм, то существует риск того, что траектория металлического пара, выбрасываемого хотя бы одним паровым эжектором, не будет управляемой, что приведет к существенному загрязнению противоположной стороны подложки S2. Если D1 и D2 меньше нуля, это означает, что края эжектора пара выходят за края подложки, как показано на фиг. 2.
Предпочтительно, D1 и D2 независимо друг от друга составляют более 1 мм, преимущественно от 5 до 100 мм и более предпочтительно от 30 до 70 мм.
В предпочтительном варианте осуществления D1 равно D2.
Предпочтительно, длина Le прорези эжектора составляет от 5 до 50 мм.
Предпочтительно ширина подложки Ws составляет максимум 2200 мм. Преимущественно Ws составляет минимум 200 мм. Например, Ws составляет от 1000 до 1500 мм.
Предпочтительно We составляет максимум 2400 мм. Преимущественно We составляет минимум 400 мм.
В предпочтительном варианте осуществления Ws меньше или равно We.
Предпочтительно абсолютное значение угла α больше 0°, более предпочтительно от 5 до 80°, преимущественно от 20 до 60° в абсолютном выражении и, например, от 35 до 55° в абсолютном выражении.
Вакуумная камера может содержать два или несколько эжекторов пара, расположенных с одной стороны движущейся подложки S1.
Как показано на фиг. 3, подложку S можно заставить перемещаться с помощью любого подходящего средства в зависимости от природы и формы упомянутой подложки. В частности, можно использовать вращающийся опорный ролик 4, на который может опираться стальная полоса.
Как показано на фиг. 4, по меньшей мере эжектор 3 пара в соответствии с настоящим изобретением выбрасывает струю 5 металлического пара на движущуюся подложку (не показана). По меньшей мере эжектор пара имеет удлиненную форму и содержит прорезь и определяется длиной Le прорези и шириной We прорези.
В частности, с помощью способа в соответствии с настоящим изобретением можно получить металлическую подложку, покрытую по меньшей мере одним металлом с пап одной стороны подложки S1, при этом на другой стороне S2 подложки максимальное накопление упомянутого металла составляет 2,0 мкм на краях. Предпочтительно максимальное накопление составляет 1 мкм, и предпочтительно, чтобы металл не накапливался на противоположной стороне подложки.
В настоящем изобретении по меньшей мере один металл предпочтительно выбирают из следующих: цинк, хром, никель, титан, марганец, магний, кремний, алюминий или их смеси. Предпочтительно металл представляет собой цинк, как вариант, с магнием.
Предпочтительно металлическая подложка представляет собой стальную подложку. Действительно, не желая быть связанными какой-либо теорией, полагают, что равномерность дополнительно улучшается при использовании стальной основы.
Толщина покрытия предпочтительно составляет от 0,1 до 20 мкм. С одной стороны, при значении ниже 0,1 мкм существует риск того, что защита подложки от коррозии будет недостаточной. С другой стороны, нет необходимости превышать 20 мкм, чтобы получить уровень коррозионной стойкости, который требуется, в частности, в автомобильной или строительной области. Обычно толщина может быть ограничена 10 мкм для автомобильных применений.
Наконец, изобретение относится к установке для вакуумного осаждения для способа в соответствии с настоящим изобретением для непрерывного нанесения на движущуюся подложку покрытий, сформированных по меньшей мере из одного металла, причем установка содержит вакуумную камеру, через которую подложка может проходить по заданному пути, причем вакуумная камера дополнительно содержит:
- по меньшей мере, один эжектор пара, расположенный под углом α между эжектором пара и осью A, перпендикулярной направлению движения подложки, причем ось находится в плоскости подложки, а угол α удовлетворяет следующему уравнению:
Figure 00000003
где α по абсолютной величине больше 0°,
D1 и D2 - это наименьшее расстояние между эжектором и каждым краем подложки вдоль оси (A), Ws - ширина подложки, D1 и D2 имеют значение более 0 мм и
- упомянутый по меньшей мере один эжектор пара имеет удлиненную форму и содержит прорезь, так что эжектор пара определяется длиной Le прорези и шириной We прорези.
В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере одно устройство для нанесения покрытий паровой струей установлено с возможностью вращения вокруг подающей трубы, связанной с источником пара, так что угол α можно регулировать.
Примеры
На установке для вакуумного осаждения были проведены испытания для оценки эффективности способа, содержащего одно устройство для нанесения покрытий паровой струей, выбрасывающее пары цинка.
Пары цинка осаждали на одной стороне стальной подложки S1, имеющей ширину Ws 1200 мм, в вакуумной камере, содержащей по меньшей мере один эжектор, имеющий Le = 24 мм, We = 1750 мм. Для испытаний D1 и D2 были идентичными и были зафиксированы в диапазоне от -10 мм до +20 мм. -10 мм означает, что края эжектора пара выходят на 10 мм за края подложки. Угол α рассчитывали для каждого испытания с помощью уравнения в соответствии с настоящим изобретением. Давление вакуума составляло 10-1 мбар. Накопление металла на противоположной стороне стальной подложки S2 измеряли с помощью рентгеновской флуоресцентной спектрометрии. Результаты представлены в следующей таблице 1:
Испытания D1 = D2 (мм) D1 и D2 > 0 мм α (градусы) α удовлетворяет уравнению Накопление металлического цинка на противоположной стороне стальной подложки S2 (мкм)
1 -10 нет 46,6 да 4,8
2 0 нет 47,5 да 2,4
3* +10 да 48,4 да 1,4
4* +20 да 49,3 да 0,4
*: в соответствии с настоящим изобретением
Накопление металла на противоположной стороне стальной подложки S2 было высоким для испытаний 1 и 2. Напротив, как показано для испытаний 3 и 4, если D1 и D2 больше 0 мм, и если α удовлетворяет уравнению в соответствии с настоящим изобретением, то накопление металла существенно ниже.

Claims (27)

1. Способ непрерывного нанесения на движущуюся подложку (S) покрытий, сформированных по меньшей мере из одного металла, внутри установки (1) для вакуумного осаждения, содержащей вакуумную камеру (2), при этом способ содержит следующее:
этап, на котором в упомянутой вакуумной камере металлический пар выбрасывают через по меньшей мере один эжектор (3) пара на одну сторону движущейся подложки (S1), и на упомянутой стороне формируют слой по меньшей мере из одного металла путем конденсации выброшенного пара, при этом по меньшей мере один эжектор пара расположен под углом α между эжектором пара и осью (А), перпендикулярной направлению движения подложки, причем ось находится в плоскости подложки, а угол α удовлетворяет следующему уравнению:
Figure 00000004
где α по абсолютному значению больше 0°,
D1 и D2 - это наименьшее расстояние между эжектором и каждым краем подложки вдоль оси (A),
Ws - ширина подложки,
D1 и D2 имеют значение более 0 мм, т.е. края эжектора не выходят за края подложки, упомянутый эжектор пара имеет прямоугольную форму или трапециевидную форму, содержит прорезь и определяется длиной Le прорези и шириной We прорези.
2. Способ по п. 1, в котором D1 и D2 независимы друг от друга и имеют значение больше 1 мм.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором ширина Ws подложки составляет максимум 2200 мм.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором Ws составляет минимум 200 мм.
5. Способ по п. 4, в котором угол α имеет значение от 5 до 80° по абсолютному значению.
6. Способ по п. 5, в котором угол α имеет значение от 20 до 60° по абсолютному значению.
7. Способ по п. 6, в котором угол α имеет значение от 35 до 55° по абсолютному значению.
8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором длина Le щели эжектора составляет от 5 до 50 мм.
9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором D1 равно D2.
10. Металлическая подложка, полученная способом по любому из пп. 1-9, покрытая по меньшей мере одним металлом с одной стороны подложки (S1), при этом на другой стороне (S2) подложки максимальное накопление упомянутого металла составляет 2,0 мкм на краях.
11. Металлическая подложка по п. 10, в которой металл выбран из следующих: цинк, хром, никель, титан, марганец, магний, кремний, алюминий или их смесь.
12. Металлическая подложка по п. 10 или 11, в которой металлическая подложка представляет собой стальную подложку.
13. Установка для вакуумного осаждения способом по любому из пп. 1-9 для непрерывного нанесения на движущуюся подложку (S) покрытий, сформированных по меньшей мере из одного металла, причем установка (1) содержит вакуумную камеру (2), через которую подложка может проходить по заданному пути, причем вакуумная камера дополнительно содержит:
по меньшей мере один эжектор (3) пара, расположенный под углом α между эжектором пара и осью (А), перпендикулярной направлению движения подложки, причем ось находится в плоскости подложки, а угол α удовлетворяет следующему уравнению:
Figure 00000005
где α по абсолютному значению больше 0°,
D1 и D2 - это наименьшее расстояние между эжектором и каждым краем подложки вдоль оси (A),
Ws - ширина подложки,
D1 и D2 имеют значение более 0 мм, т.е. края эжектора не выходят за края подложки, и
по меньшей мере один эжектор пара имеет прямоугольную форму или трапециевидную форму и содержит прорезь, так что эжектор пара определяется длиной Le прорези и шириной We прорези.
14. Установка по п. 13, в которой по меньшей мере один эжектор пара установлен с возможностью вращения вокруг подающей трубы, связанной с источником пара, так что угол α можно регулировать.
RU2021100187A 2018-06-13 2019-04-23 Установка для вакуумного осаждения и способ нанесения покрытия на подложку RU2755324C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2018/054297 WO2019239184A1 (en) 2018-06-13 2018-06-13 Vacuum deposition facility and method for coating a substrate
IBPCT/IB2018/054297 2018-06-13
PCT/IB2019/053337 WO2019239227A1 (en) 2018-06-13 2019-04-23 Vacuum deposition facility and method for coating a substrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2755324C1 true RU2755324C1 (ru) 2021-09-15

Family

ID=62904529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021100187A RU2755324C1 (ru) 2018-06-13 2019-04-23 Установка для вакуумного осаждения и способ нанесения покрытия на подложку

Country Status (13)

Country Link
US (1) US12091739B2 (ru)
EP (1) EP3807437A1 (ru)
JP (1) JP7301889B2 (ru)
KR (2) KR102671537B1 (ru)
CN (1) CN112272713B (ru)
BR (1) BR112020025130A2 (ru)
CA (1) CA3103206C (ru)
MA (1) MA52864A (ru)
MX (1) MX2020013581A (ru)
RU (1) RU2755324C1 (ru)
UA (1) UA126838C2 (ru)
WO (2) WO2019239184A1 (ru)
ZA (1) ZA202007614B (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019239185A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 Arcelormittal Vacuum deposition facility and method for coating a substrate
WO2019239186A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 Arcelormittal Vacuum deposition facility and method for coating a substrate
DE102021117574A1 (de) * 2021-07-07 2023-01-12 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Beschichtungsanlage zur Beschichtung eines flächigen Gegenstands sowie ein Verfahren zum Beschichten eines flächigen Gegenstands

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6202591B1 (en) * 1998-11-12 2001-03-20 Flex Products, Inc. Linear aperture deposition apparatus and coating process
US20080245300A1 (en) * 2006-12-04 2008-10-09 Leybold Optics Gmbh Apparatus and method for continuously coating strip substrates
RU2456372C2 (ru) * 2007-03-20 2012-07-20 Арселормитталь Франс Способ нанесения покрытия на подложку и устройство вакуумного осаждения металлического сплава
DE102013206598A1 (de) * 2013-04-12 2014-10-16 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Vakuumbeschichtungsanlage und Beschichtungseinrichtung dafür

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5240413A (en) 1975-09-26 1977-03-29 Kobe Steel Ltd Process for heat treating metallic material by means of fluidized bed
SE425799B (sv) 1980-03-13 1982-11-08 Per Olof Strandell Anordning for nedsvalning av metallemnen
JPH0723535B2 (ja) 1985-06-12 1995-03-15 三菱重工業株式会社 複合膜形成装置
JPS6296669A (ja) 1985-10-23 1987-05-06 Nisshin Steel Co Ltd 合金化蒸着亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPS62151528A (ja) 1985-12-26 1987-07-06 Nippon Steel Corp 金属帯の顕熱回収方法
JPS62230932A (ja) 1986-04-01 1987-10-09 Hitachi Metals Ltd 金属体の冷却方法
JPS6326351A (ja) 1986-07-18 1988-02-03 Kawasaki Steel Corp 真空蒸着用の蒸発源装置
CA1296603C (en) 1986-09-30 1992-03-03 Jaak Van Den Sype Process for rapid quenching in a fluidized bed
JPS63100124A (ja) 1986-10-16 1988-05-02 Shimizu Densetsu Kogyo Kk 熱処理装置
JPS63105920A (ja) 1986-10-23 1988-05-11 Toyota Autom Loom Works Ltd 鋳鉄品の熱処理方法
JPH01233049A (ja) 1988-03-11 1989-09-18 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Ａｌ−Ｌｉ合金の連続鋳造法
DD287615A7 (de) 1988-04-27 1991-03-07 ��@ �K@�K@������� k�� Verfahren zur bandbedampfung mit einem elektronenstrahllinienverdampfer
JPH024963A (ja) 1988-06-23 1990-01-09 Kawasaki Steel Corp イオンプレーティング装置
BE1004383A3 (nl) 1989-07-26 1992-11-10 Bekaert Sa Nv Wervelbed voor het afschrikken van staaldraad.
JPH06102828B2 (ja) 1990-10-23 1994-12-14 日本鋼管株式会社 帯板の皮膜形成装置
JP3463693B2 (ja) 1992-10-29 2003-11-05 石川島播磨重工業株式会社 連続帯状物用真空蒸着装置
JP3371454B2 (ja) 1993-01-13 2003-01-27 石川島播磨重工業株式会社 連続真空蒸着装置
US5803976A (en) * 1993-11-09 1998-09-08 Imperial Chemical Industries Plc Vacuum web coating
DE4412737A1 (de) 1994-04-13 1995-10-19 Andrija Dr Ing Fuderer Verfahren zur Erzeugung von Phthalsäureanhydrid
BE1010351A6 (fr) 1996-06-13 1998-06-02 Centre Rech Metallurgique Procede et dispositif pour revetir en continu un substrat en mouvement au moyen d'une vapeur metallique.
JP2001081515A (ja) 1998-09-18 2001-03-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 鋼の熱処理方法および熱処理装置
DE19940845C1 (de) 1999-08-27 2000-12-21 Graf & Co Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Feindraht
EP1174526A1 (en) 2000-07-17 2002-01-23 Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Continuous vapour deposition
US7122221B2 (en) 2001-08-01 2006-10-17 Danieli Technology, Inc. Method and apparatus for metal vapor coating
JP4346336B2 (ja) 2003-04-02 2009-10-21 三洋電機株式会社 有機ｅｌ表示装置の製造方法
SE527385C2 (sv) 2003-11-04 2006-02-21 Sandvik Intellectual Property Belagd bandprodukt av rostfrit stål för användning i lastbärande applikationer
WO2006007706A1 (en) 2004-07-16 2006-01-26 Dofasco Inc. Monitor system for coating apparatus
JP2007262540A (ja) 2006-03-29 2007-10-11 Jfe Steel Kk 化学蒸着処理の原料ガス供給用ノズルと被膜形成方法および方向性電磁鋼板
DE102006056984A1 (de) 2006-11-30 2008-06-05 Leybold Optics Gmbh Laufende Beschichtung
EP2048261A1 (fr) * 2007-10-12 2009-04-15 ArcelorMittal France Générateur de vapeur industriel pour le dépôt d'un revêtement d'alliage sur une bande métallique
JP4562811B2 (ja) 2008-12-10 2010-10-13 パナソニック株式会社 薄膜の形成方法
EP2199425A1 (fr) 2008-12-18 2010-06-23 ArcelorMittal France Générateur de vapeur industriel pour le dépôt d'un revêtement d'alliage sur une bande métallique (II)
US8557328B2 (en) 2009-10-02 2013-10-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Non-orthogonal coater geometry for improved coatings on a substrate
DE102010040044B4 (de) 2010-08-31 2014-03-06 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Beschichtungsanlage und Verfahren für eine physikalische Gasphasenabscheidung
KR20120029895A (ko) 2010-09-17 2012-03-27 삼성모바일디스플레이주식회사 박막 증착 장치 및 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법
KR101439694B1 (ko) 2012-12-26 2014-09-12 주식회사 포스코 Zn-Mg 합금도금강판 및 그의 제조방법
JP2014132102A (ja) 2013-01-04 2014-07-17 Panasonic Corp 蒸着装置
CN203823748U (zh) 2014-05-22 2014-09-10 彭万旺 一种联合流化床灰冷却器
RU2701242C2 (ru) 2014-05-30 2019-09-25 Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд. Способ изготовления горячеплакированных изделий из тонкой стальной полосы непосредственно из расплавленной стали без травления
KR101746956B1 (ko) 2015-10-29 2017-06-14 주식회사 포스코 미립자 발생장치 및 이를 포함하는 코팅 시스템
JP6493469B2 (ja) 2016-08-17 2019-04-03 Ｊｆｅスチール株式会社 金属帯の熱処理装置及び連続焼鈍設備
CN107723663B (zh) 2017-09-26 2019-11-12 常州大学 一种在高强度钢表面连续真空蒸镀金属锑的装置和方法
WO2019239186A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 Arcelormittal Vacuum deposition facility and method for coating a substrate
WO2019239185A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 Arcelormittal Vacuum deposition facility and method for coating a substrate
WO2020012222A1 (en) 2018-07-11 2020-01-16 Arcelormittal Method to control the cooling of a metal product

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6202591B1 (en) * 1998-11-12 2001-03-20 Flex Products, Inc. Linear aperture deposition apparatus and coating process
US20080245300A1 (en) * 2006-12-04 2008-10-09 Leybold Optics Gmbh Apparatus and method for continuously coating strip substrates
RU2456372C2 (ru) * 2007-03-20 2012-07-20 Арселормитталь Франс Способ нанесения покрытия на подложку и устройство вакуумного осаждения металлического сплава
DE102013206598A1 (de) * 2013-04-12 2014-10-16 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Vakuumbeschichtungsanlage und Beschichtungseinrichtung dafür

Also Published As

Publication number Publication date
US20210254205A1 (en) 2021-08-19
EP3807437A1 (en) 2021-04-21
CA3103206A1 (en) 2019-12-19
MA52864A (fr) 2021-04-21
BR112020025130A2 (pt) 2021-03-23
JP7301889B2 (ja) 2023-07-03
CN112272713B (zh) 2023-09-19
UA126838C2 (uk) 2023-02-08
CA3103206C (en) 2022-10-25
WO2019239227A1 (en) 2019-12-19
ZA202007614B (en) 2021-08-25
KR20210009350A (ko) 2021-01-26
US12091739B2 (en) 2024-09-17
WO2019239184A1 (en) 2019-12-19
JP2021526590A (ja) 2021-10-07
CN112272713A (zh) 2021-01-26
KR102671537B1 (ko) 2024-05-31
MX2020013581A (es) 2021-02-26
KR20230093348A (ko) 2023-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2755324C1 (ru) Установка для вакуумного осаждения и способ нанесения покрытия на подложку
US20180037985A1 (en) Apparatus for Containment of Molten Aluminum Using Non-Wetting Materials
KR101953432B1 (ko) 기판 처리 장치
RU2755323C1 (ru) Установка для вакуумного осаждения покрытий и способ нанесения покрытий на подложку
US6797131B2 (en) Design of hardware features to facilitate arc-spray coating applications and functions
RU2755327C1 (ru) Установка для вакуумного осаждения и способ нанесения покрытия на подложку
EP3337913A1 (en) Method and apparatus for the cleaning and coating of metal strip
RU2020111277A (ru) Металлическая подложка с покрытием
KR101472605B1 (ko) 기판을 코팅하는 방법, 이 방법을 수행하는 장치 및 이러한 장치를 위한 금속 공급 장치
CN111479950A (zh) 真空沉积设备和用于涂覆基底的方法
CN110785512A (zh) 可移动掩蔽元件