Устройство для получения покрытий из газовой фазы

Устройство для получения покрытий из газовой фазы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 1п 55431О

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сацналистически»

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 290064 (22) Заявлено 20.12.74 (21) 2085636/01 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описанпя 1 3.06.77 (51) М. Кл.2 С 23С 11/00

Государственный комитет

Cosera тпинистрав СССР (53) УДК 621.793.16 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. М. Королев и В. Ф. Соловьев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ

Изобретение относится к устройствам для получения покрытий из газовой фазы, например, при нанесении эмиссионных защитных и других видов покрытий, По основному авт. св. № 290064 известно устройство для получения покрытий из газовой фазы, содержащее вертикально расположенную реакционную камеру со съемными днищами, имеющими каналы для ввода и вывода газа и сальниковые уплотнения для вертикального закрепления подложки по оси камеры, при этом наружные стенки реакционной камеры и днища снабжены змеевиками для циркуляции теплоносителя, а каналы для ввода и вывода газа расположены соответственно в верхнем и нижнем днищах концентрически относительно подложки под углом

20 ... б0 к ее оси.

Указанное выполнение устройства позволяет регулировать градиент температуры по длине подложки и скорость конвекционного потока, возникающего в аппарате за счет различия температур подложки и стенок реакционной камеры и, таким образом, повысить равномерность осаждения материала по длине изделия. Однако при нанесении локальных покрытий на поверхности изделия наблюдаются значительные потери материала покрытия. Так, при нанесении вольфрамового покрытия на рабочую поверхность цилиндрического изделия из молибдена путем восстановления гексафторида вольфрама водородом для обеспечения прочного сцепления покрытия с основой необходимо поддерживать вы5 сокую температуру )700 С на всей поверхности изделия. Поэтому изделие вместе с оснасткой размещают в реакционном пространстве, где обеспечивается достаточный уровень температуры на его поверхности, а участки, 10 на которых не требуется покрытие, закрывают экранами из фольги, укрепленными на самом изделии и оснастке. В этом случае поверхность экранов нагрета до температуры, близкой к температуре на поверхности покрыва15 емого изделия, и осаждение вольфрама происходит как на самом изделии, так и на экранах и оснастке. В результате на поверхность самого изделия попадает лишь 40 — 50% от общего количества осажденного вольфрама, 20

Целью изобретения является сокращение расхода осаждаемого материала при нанесении локальных покрытий на изделия. Поставленная цель достигается тем, что предложен25 ное устройство снабжено составными коническими экранами, установленными концснтрично относительно изделия на съемных днищах реакционной камеры.

На чертеже изображено предложенное уст30 ройство.

554310

Устройство для получения покрытий из газовой фазы содержит реакционную камеру 1 со съемными днищами 2, в которых расположены сальнпковые уплотнения 3 для герметичного закрепления нагреваемого изделия 4 в вертикальном положении, смесительные пространства 5, а также каналы 6 для ввода и вывода газовой смеси, расположенные концентрично относительно изделия 4 в съемных днищах 2 под углом 20 — 60 к оси изделия.

Стенки реакционной камеры 1 и съемные днища 2 снабжены змеевиками (рубашками) 7 для циркуляции теплоносителя. На съемных днищах 2 концентрично относительно изделия

4 установлены составные конические экраны

8 и 9 высокотеплопроводного и коррозионностойкого материала, Конический экран 8, выполненный в форме усеченного конуса с углом при вершине 20 ...

120, стационарно установлен на съемном днище 2, а конический экран 9, выполненный в форме кольцевого зуба, обращенного острием в сторону изделия 4 под углом 10 ... 90 к нему, закреплен на конце конического экрана

8. При этом последний расположен относительно изделия 4 с таким расчетом, чтобы температура его стенок была на 20 — 200 С ниже минимальной температуры, при которой начинается осаждение металла из используемой газовой смеси, При более высоких температурах происходит осаждение металла на самих конических экранах и увеличивается расход дорогостоящих и дефицитных реагентов. При поддерживании более низких температур на конических экранах 8 интенсифицируется отвод тепла и на изделии 4 не обеспечивается температура, необходимая для достижения прочного сцепления покрытия с ним. Зазор между острием кольцевого зуба конического экрана 9 и изделием 4 составляет 0,02 — 0,2 диаметра последнего.

Предложенная форма экранов не вызывает нарушения конвенционного потока в аппарате и пе ухудшает равномерность осаждения покрытия, в то же время малый зазор между

5 коническим экраном 9 и покрываемым изделием 4 затрудняет проникновение реакционной смеси к участкам нагретой поверхности изделия где не требуется нанесения покрытия. Та часть газовой смеси, которая попадает

10 под конические экраны 9, реагирует с выделением большего объема газообразных продуктов по сравнению с объемом исходной газовой смеси, например:

15 WFg„з + 3H „= 1 тв. + 6HF„„.

В результате, в зазоре между изделием 4 и кольцевым зубом конического экрана 9 создается противоток продуктов реакции, который

20 еще более уменьшает количество исходной газовой смеси, проникающей под конические экраны 8 и 9.

Использование конических экранов в устройстве при нанесении, например, вольфра25 мового покрытия на отдельные участки изделия позволяет осаждать на этих участках до

95 /О материала, подаваемого в реакционную камеру, при этом время нанесения покрытия сокращается в 1,5 раза.

Формула изобретения

Устройство для получения покрытия из га35 зовой фазы по авт. св. № 290064, отл ич а ющееся тем, что, с целью сокращения расхода осаждаемого материала при нанесении локальных покрытий на изделия, оно снабжено составными коническими экранами, ус40 тановленными на съемных днищах реакционной камеры концентрично.

554310

Составитель В. Трегубов

Техред И. Карандашова Корректор А. Николаева

Редактор Т. Логинова

Типография, пр. Сапунова, 2Заказ 1253/10 Изд. № 448 Тираж 1134 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР

Ilo делам изооретенпн и открытий

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