I
Изобретение относитс к способам получени металлических покрытий из газовой фазы путем термического разложени мёталлр ганических соединений (МОС) на нагретой поверхности пучка волокна, примен емого в рациоэлектронной технике .
Известен способ получени покрытий на электропровод щие материалы (проволока , нить, лента) путем термического разложени галоицных сс еаинений металлов в твердом или ж цком состо нии, наход щихс вблизи нагреваемой нити, проволоки , ленты, за счет теплоизлучени последних. При проведении металлизаци электропровод щих материалов их нагрев осуществл етс за счет реаисгнвного нагрева путем подвода напр жени на контакты , по которым цвкжетс покрываемый материал Ll .
Недостатком этого способа вл етс то, что невозможно осуществить металлизацию непровод щих материалов. Кроме того, нельз подвести напр жение на волокна , наход щиес в параллельном пуч;ке .
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс способ получени металлических покрытий на непровод щие материалы (стекловолокно, асбестова лента, стеклошерсть) путем термического разложени МОС аз паровой фазы. Согласно цанвому способу покрываемый материал ступенчато нагревают и перегревают до температуры выше температуры разложени исходного МОС, затем с помощью газа-носител (СО;) осуществл ют подачу предварительно нагретых паров МОС из испарител в зону металлизации. Внещн поверхность покрываемого материала при этом попеременно подвергаетс воздействию текущих в противоположных направлени х паров МОС и соответственно металлизируютс сначала одна, потом друга сторона материала 23 .
Однако данный способ металлизации не позвол ет получить однородное по тол- 3903 шине покрытие на волок.не диаметром 5-5О мкм в режиме охлаждени , так как отдельное волокно обладает малой теплоемкостью , недостаточной цл обеспечени испарени МОС за счет теплоизлучени от волокна и, тем более, дл получени равномерного, однородного по толщине и равномерного по длине покрыти . Кроме того, отдельное волокно обладает малой прочностью на разрыв, чтс ведет к частьгм обрывам волокна при прот жке, т.е. малой производительности процесса в силу того, что металлизаци проходит при атмосферном давлении в токе инертного газа (COj) обладающего большей теплоемкостью по сравнению с одним волокном, охлажцениб Т01ЖИХ волокон происходит быстро, вслецствие контакта газа-носител с волокном. , Цель изобретени - повышение однородности покрыти на волокнах, диаметром 5-50 мкм и повышение производительноети процесса. Поставленна цель цостигаетс тем, что согласно способу нанесени металлического покрыти на анэлектрические волокна путем термического разложени металлоорганического соединени из паровой фазы, покрытие нанос т на пучок волокон при температуре, превышающей на ЮОЗОО С температуру разложени металж -г органического соединени , скорости прот 1 ивани волокна 0,2 - 0,5 м/мин 6 ваkyyмнoй камере при цавленни 67-1333 Н/ Металлизаци волокон, наход щихс в параллельном пучке (1ОО-1ОООО отцель ных нитей), достигаетс испарением МОС за счет теплоизлучени от пучке волокон, обладаюшего большой суммарной теплоемкостью и наход щегос в непосредственной близости от конденсированнг фазы разлагаемого МОС . Кроме того, волокно; наход щеес в параллельном пучке, обладает большей прочностью на разрыв, в результате исключаетс обрыв волокна при прот жке, а также не требуетс проводить прецварительную очистку волокна от замасливател , нанесенного в результате получени волокна, перец металлизацией, так как создание вакуума и перегрева пучка волокон до температуры выше температуры разложени исходного МОС на ЮО-ЗОО С оказываетс цостаточным чтобы подготовить поверхность волокна. Испарение МОС за счет теп овзлучани от предварительно нагретого , наход щегос в непосредственной блазости от конденсированной фазы разлагаемого МОС, обеспечивает преимушество в том, что отпааает необходимость примен ть цопопнительно испаритель и систему поцвоца паров МОС в зону разложени . Таким образом, цве операции (испарение мое и металлизаци ) свод тс в оцну. Преаварительный нагрев волокна до температуры выше 5ОО°С (соответствует перегреву волокна цо температуры выше температуры разложени МОС на ЗОО°С) приводит к деструкции волокна и оно становитс хрупким, что ведет к обрыву при прот жке. Понижение же температуры нагрева волокна менее чем на от температуры разложени МОС не дает возможности освободить волокно от замасливател . Повышение давлени выше 1333 Н/м приводит к уменьшению скорости роста пленки и увеличению времени десорбции продуктов распада МОС, что загр зн ет покрытие углеродом. Уменьшение давлени ниже 67 И/м приводит к образованию неравномерного покрыти , так как уменьшение времени контакта паров МОС с волокном отрицательно сказываетс на сплошности покрыти , Скорость прот жки волокна определ етс в зависимости от температуры разложени мОс. Получение металлических покрытий на диэлектрические волокна путем термического разложени МОС из паровой фазы зависит от условии проведени процесса и дает возможность использовать практически любые МОС, а, следовательно , в едином технологическом цикле получать пленки любых металлов. Технологи способа состоит в следуюМеталлизацию волокна провод т в ус-, тановке периодического действи , состо щей из двух камер, внешних нагревателей волокна и зоны металлизации. В камеру алй подачи волокна помещают бобину с волокном, волокно прот гивают через нагреватели, зону металлизации и закрепл ют на бобине в принимающей камере. Установку вакуумируют до остаточного давлени 67-1333 Н/м, включают нагреватели и осуществл ют непрерывную подачу нагретого волокна.в зону металлизацви . При этом в зону металлизации посто нно подают исходное МОС. Намотка мета лиаированного волокна осуществл етс иа вршцающуюс бобину принимающей камеры . Скорость прот жки волокна прр этом 0,2-О,5 м/мин. 590 П р и м е р . В камеру, подающую волокно , помещают бобину с базальтовым волокном, сложенным из 10000 отдельных параллельных нитей, .прот гивают его через нагреватели, зону металлизации и закрепл ют на бобине в принимающей камере . В аозатор загружают кристаллический октакарбонилцикобальт. Систему вакуумируют цо остаточного цавлени 1333 Н/ включают нагреватели( 300 С) и осуществл ют подачу волокна в зону металлизации. Металлизированное кобальтом волокно наматываетс на бобину в принимающей камере со скоростью О,3 м/мин. В этих услови х йерёд метал-. лизацией удал етс замасливатель с волокон , которым оно обрабатываетс . Од7 новременно происходит испарение октакарбонилаикобальта за счет теплоизлучени от волокна, разложение МСХЗ на поверхности волокна и нанесение равномерного кругового покрыти кобальтом на каждом отдельном волокне. Аналогично металлизируют стекл нные и кварцевые волокна. В качестве исходных МСХЗ примен ют октакарбонилдикобальт, бисэтйлбензолхром. ацетилацетонат меди, фиизобутнлалюминий и другие. При этом скорость прот жки волокна и температура нагрева завис т от температуры разложени исходного МОС. Данные по осаждению покрытий на волокна приведены в таблице.