Установка для нанесения покрытий из газовой фазы

Установка для нанесения покрытий из газовой фазы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сове тсннк

Соцналнстнчесник

Республик (и) . 1 002404 (61) Дополнительное к авт. санд-ву(5l)M. Кл.

С 23 С 11/02 (22) Заявлено 23.12.81 (21) 3372109/22-02 с присоединением заявки М (23)ПриоритетГеауйарствека«в кеаятат

CCCP ю ааявм язеаретвяяя я аткрнтнй (53) Д (621.793. . 16(088.8) Опубликовано 07.03.83. Ьюллетень М9

Дата опубликования описания 10.03.83

& ,Р

А. В. Рычагов, А. А. Сыш,ко, A. « у ков," В«--П.,Ребятенков и Ю. М. К стев - е :...:;

« (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследователь пр уукторский к технологический институт кабельной промышленности (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

ИЗ ГАЗОВОЦ ФАЗЫ

1 2

Изобретение относится к области на- «.тему продувки реагентов, газовые эатво-. несения покрытий, в частности, к уста- ры, токоподводы, приемное. и отдающее новкам для нанесения металлических и устройство 2). неорганических покрытий осаждением из В этой установке с обеих сторон газовой фазы на движущиеся проволочные реактора установлены полые перфорирои ленточные изделия, и может быть ж«5 ванные внутри камеры продувки реагенпользовано в металлургии, электротехни- тов с печами нагрева и блоки контактных ческой промышленности, космической, тех- роликов (токоподводов), благодаря котонике и других отраслях техники для полу- рым созданы относительно благоприятные чення ленточных и проволочных изделий условия равномерного нагрева изделия, с жаростойкими сверхпроводящими, туго- О Однако указанная установка, как и нлавкими, защитными и другими покрытия другие известные установки аналогичного мие типа, имеет недостаточную эксплуатаИэвестна установка для нанесения по- ционную надежность. В частности, уже крытий из газовой фазы, содержащая при неболыпих забивках отверстий в катрубчатый реактор систему продувки га- 1 мере вывода реагентов (ипи соответствуюзообразных реагентов, токоподводы, при- щего штуцера) в реакторе создается иземно-отдающее устройство и газовые быточное давление, достаточное для прозатворы Р 1). никновения наро-газовой смеси в блоки

Наиболее близкой к изобретению по контактных роликов и приемно-отдающего

20 технической сущности и достигаемому ре- устройства, что обуславливает коррозионзультату является установка для нанесения ное воздействие на изделия и материалы покрытий иэ газовой фазы, содернсащая смотровых окон. При этом не только вертикально расположенный реактор сис улучшаются условия дальнейшей эксплуа2404 ф

3 100 тации установки, но и вследствие осаждения плохопроводяших полупродуктов возникает возможность нестабильного контакта между токоподводяшими раликами и движущимся изделием. Последнее сопровождается искрообрезованием мекду контактирующими поверхностями, их эррозионным разрушением, Искрение повышает и возможность взрыва. водоррдсодержаших реактивных газов.

Кроме того, общим недостатком известных установок являются и их ограниченные технологические возможности, поскольку они не позволяют регулировать температурные и концентрационные условия в течение одного технологического цикла нанесения покрытий, совмещать осаждение с различного рода термическими и химико-термическими обработками.

По мере движения покрываемого изделия через реакционную камеру толщина покрытия постепенно увеличивается от 0 на входе до конечного значения на выходе В случае нагрева изделия прямым пропусканием электрического тока при небольших толшинах получаемого покрытия (несколько микрон) это не оказывает существенного влияния на равномерность температуры поверхности осаждения по длине, однако при получении покрытий, сопоставимых по толщине с сечением покрываемого изделия, температура изделия на входе значительно превышает температуру изделия на выходе из реактора. В ряде технологических процессов целесообразно проведение начальных стадий при одних температурных и концентрационных условиях, а остальную часть процесса - при других. Все больше применение в современной технике находят изделия с покрытиями сложного состава, например, при изготовлении сверхпроводящих кабельных изделий широко используются структуры типа подложкасверхпроводник-стабилизатор, подпож касверхпроводник-изолятор, подложка-сверхпроводник 1-сверхпроводник 11 и т. и.

При получении сверхпроводящих покрытий из нитрида и карбонитрида ниобия перспек тивно непосредственно после их осаждения проводить химико-термическую стабилизирующую термообработку в среде азота или смеси азоте с углеродс:адержа16

15 зуют омедненные стельные окатыши или проволочные обрезки. В установке система продувки реагентов образована штуцерами, секционной обечайкой, расположенной вокруг реактора, и отверстиями в стенках реакторе, расположенными равномерно по его высоте, а приемное и отдекшее устройстве размещены на одной оси.

Предложенная установка показана на чертеже.

Оне состоит из реактора, включающего верхнюю и нижнюю соединительные камеры 1 и 2, с приводными роликами 3 и штуцереми 4 газовых затворов, стаканов

5 с засыпкой 6 из метеллокомпозиционнсм. го гранулированного материала, размещен ных в рабочем зазоре электромагнитов 7, электрически изолированных от остальных частей установки с помошью прокладок 8, реактора 9, выпол:ненного из двух колен, системы продувки реакторов включающей секционные обечайки 10, расположенные вокруг каждого кслене реакторе 9, штуцера 11 и отверстия 12 в стенках реактора 9, кассеты 13 и 14 приемного и отдающего устройств, расположенных на одной оси. Реактор 9 помещен в теплоизолированный корпус 15.

Установка работает следующим образом.

Поспе заправки покрываемой подложки-ленты или проволоки 16 установку герметизируют, продувают инертным газом и газом-восстановителем, после чего с помощью приводных рсчтиков 3 и приемной кассеты 13 подложку 16 перемешают с заданной скоростью. Подачей электрического напряжения на клеммы электромагнитов 7 задают определенное прижатие магнитных гранул к подложке, после чего с помощью внешних исгочников (на чертех.е не показаны) осушеств26

36

35 е

46

55 щим газом.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности, расширение технологических возможностей и улучшение качества палуче E EE:1х покрытий.

Поставленная йель достигается тем, что в установке для нанесения покрытий из газовой фазы, содержащей вертикально расположенный реактор, систему продувки реагентов, газовые затворы, токоподводы, приемное и отдакщее устройся ва, реактор выполнен из двух колен, герметизированных с обеих сторон соединительными камерами, при атом токоподводы и газовые затворы выполнены совмещенными в виде стаканов с электромагнитами с отверстиями в днищах, при атом стеканы запсчтнены металлокомпозипионным магнитным гранулированным материалом. Кроме того, в качестве метеллоком позиционного материала исполь% 10024 лякзт нагрев подложки 16 в коленах реактора 9 go рабочей температуры. Подают в колена реактора 9 реакционные газы. При этом на подложке происходит осаждение покрытия. В случае подачи в колена реактора 9 отличающихся. по составу рвакционных газов происходит осаждение на подложке двух раапичных покрытий. Регулированием электрической нагрузки на подложку 16 в коленах реактора 9 lO может быть обесгечена различная температура осаждения, Предложенное выполнение установки практически полностью исключает возмож-. ность взаимодействия движущегося на- )5 гретого изделия с агрессивными составляющими наро-газовой реакционной смеси вне реакционного пространства реактора,, обеспечивает стабильный безискровой подвод электропитания к покрывае- 20 мому изде ппо, что не только повышает надежность работы установки, но и снижает ее взрывоопасность, обрывность иэделий и улучшает качество последних.

Одновременно значительно расширяются 25 технологические возможности установки, в частности обеспечиваются условия создания самых разнообразных комбинаций слоистых покрытий, регулирования температурных и концентрационных условий ЗЕ

llo длине движущегося покрываемого изделия. В установке использована для получения однородных и равномерных покрытий система подачи реагентов — перпендикулярно покрываемому изделию по всей высоте реактора. Установка компактна, проста в изготовлении и эксплуатации.

При испопьзовании установки за счет экономии материала подложки экономи« ческий эффект ориентировочно составляет

31500 руб. на 10 ж готовой продукции при выпуске 5-10-метровых отрезков и

134000 руб. на 10 кг готовой продук04 б пии при выпуске 25-50-метровых отрез- ков

Формула изобретения

1. Установка дпя нанесения покрытий из газовой фазы, содержащая вертикально расположенный реактор, систему продувки реагентов, газовые затворы, токоподводы, приемное и отдавшее устройства, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, расширения технологических возможнос тей и улучшения качества получаемых покрытий, реактор выполнен из двух колен, герметизированных с обеих сторон соединенными камерами, при этом токоподводы и газовые затворы выполнены совмещеннымп в виде стаканов с электромагнитами, при этом стаканы заполнены метвллокомпозипионным магнитным гранулированным материалом.

2. Установка по п.l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что s качестве металлокомпозипионного материала испол зуют омедненные стальные окатыши или проволочные обрезки.

3. Установка по пп. 1 н 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что система продувки реагентов образована штуперами, секционной обечайкой, расположенной вокруг реактора, и отверстиями в стенках реактора, равномерно расположенными по его высоте.

4. Установка по пп1-3. о т л и ч а loщ а я с я тем, что приемное м отдающее устройства размещены на одной оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

К 771177115500, кл. С 23 С 11/08, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

% 767232, кл. С 23 С 11/02, 1977.

Составите ть В. Трегубов

Редактор H. Коляда Техред Т.Фанта Корректор О. Билак

Заказ 1733/11 Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4