Способ изготовления фольги

Способ изготовления фольги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

OHNCAHNE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 571526 (61) Дополнительное к авт, саид-ву— (22) ЗаЯвлено120176 (21) 2313810/21 с присоединением заявки Pih— (23). Приоритет

2 (51) М. Кл.

С 23 С 13/00

Гееудврвтввнный неантвт йвввтв Ннннетрев ОСОР не ненни нзебрвтвннй н втнрытнй (43) ОпубЛиковано 0509.77. Бюллетень pit 33 (53) УДК 621. 396. 6.

049.75.002 (088.8) (45) Дата опубликования описания 281077 (72) Авторы изобретения

Б.A.Ìoâ÷àí, А.Н.Жунда, В.С.Ковальчук и Е.Н.Стребков

Специальное конструкторское бюро вакуумных покрытий при Госплане Латвийской CCP и Ордена Ленина и ордена

Трудового Красного Знамени институт электр< сварки им. Е.О. Патона (71) Заявители (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОЛЬГИ

Изобретение относится к технологии цспарения н конденсации веществ в вакууме, может найти применение при изготовлении сверхтонкой металлической фольги. 5

Известен способ получения фольги в вакууме путем испарения и конденсации меди на подложку из полированной нержавеющей стали при 127-232 С или на стальную подложку с антиадгеэивом иэ (0 окиси алюминия при 232-527 С. При этом получают медную фольгу толщиной не ме нее 25,4 мкм. Фольга при температурах выше 232 С от подложки из полирован-ной нержавеющей стали не отделяется, 15 а антиадгезив из окиси алюминия не пригоден при формировании фольги при температурах ниже 505ОК. Кроме того, антиадгезив иэ окиси алюминия плохо воспроизводит рельеф полированной поверх- 20 ности, часто получается рыхлым, что сказывается на качестве фольги.

Чтобы получи ь этим способом фольгу с различными свойствами, необходимо иметь подложки как с антиадгезивом, 25 так и беэ него, причем антиадгезив из окиси алюминия мало пригоден для многократного отделения фольги в силу низкой термосто кодти системы сталь— окись алюминия. 30

Цель изобретения — придание сверхтоикой фольге заданных физико-механических свойств, в том числе и стабильных, путем обеспечения хорошего отделения фольги от поверхности конденсации в широких интервалах температуры и скорос" ти конденсации при одновременной высокой прочности сцепления и удовлетворительной термостойкости антиадгезионного слоя с подложкой.

Предлагаемый способ, заключающийся в испарении н конденсации материала фольги в вакууме на поверхность с предварительно нанесенным антиадгезионным слоем и отделением образовавшегося конденсата От антиадгеэионного слоя, отли. чается тем, что в качестве материала антиадгеэионногс слоя применяют вакуумный конденсат двуокиси циркония или двуокиси циркония в смеси с окислом элемента второй, третьей или четвертой группы Периодической системы элементов

Антиадгеэионный слой наносят толщиной 1-50 мкм прн температуре поверх- ности конденсации в интервале 297-727С.

Применение в качестве антиадгезива конденсата двуокиси цирконйя в чистом виде либо конденсата, полученного его испарением в смеси с другим окислом, обеспечивает требуемую для надежного

571 526 отделения сверхтонкой фольги от поверхности конденсации минимальную адгяэию фольги в интервале температур 127627ОC.

Предел прочности медной сверхтон5 кой фольги, применяемой для фольгирования гетинакса, 20-25 кг/мм . Этому значению для 10-микронной фольги соответствует предельная сила отрыва

20-25 г/см. Для надежного съема фольги, исключающего деформацию и надрывы, сила сцепления фольги с поверхностью конденсации не должна превышать

10 г/cM.

Между тем медная фольга, нанесенная на поверхность иэ нержавеющей стали при температуре 350 С, не отделяется даже при полировке поверхности дочИ класса или при использовании в качестве антиадгеэива фторидов.

В тех же условиях медная фольга отделяется от поверхности двуокиси крем. ния при усилии 40-50 г/см.

Аналогичный параметр для антиадгезионного слоя из двуокиси циркония или смеси двуокиси циркония .с двуокисью Яб кремния составляет.5-..10 г/см, причем он стабилен при изменении процентного содержания двуокиси кремния в пределах 0-0,85 мол.долей.

Применение для антиадгезива смеси 30 окислов предпочтительно и в тех случаях, когда нет возможности испарить тугоплавкую двуокись циркония (т.пл. "2687 С) . Смесь двуокиси циркония с

0,3-0,85 мол.долями двуокиси кремния Зв интенсивно испаряется уже при 14271627 С, для чего достаточно простейо ших реэисторных испарителей.

Чтобы получить сверхтонкую фольгу со стабильным физ:=::,a-механическими 40 свойствами, необходимо расширить зерх-. ний интервал температур поверхности конденсации. Так, например, предельная прочность образцов медной фольги толщиной 10 мкм при температуре конденсации 350 С после выдержки в течение месяца при комнатной температуре понизилась на 17%. Предельная прочность тех же образцЬв при температуре конденсации 580 С сохранилась.

69

Предла аемый способ обеспечивает отделение сверхтонкой .фольги с усилием отрыва в широком интервале температур в диапазоне 5-10 г/см.

Так как свойства фольги зависят и от скорости конденсации, можно, расширив интервал температур поверхности конденсации, повысить производительность труда прн получении фольги с заданными свойствами.

Испытания на изгиб стальных и медных положек со слоем антиадгезивов иэ двуокиси циркония и смеси двуокиси циркония с двуокисью кремния толщиной

)-50 мкм, нанесенных путем испарения и конденсации, показали, что удовлетворительное сцепление антиадгеэива с основой происходит при нанесении антиадгезива в интервале температур 300825 С. При этом антиадгеэивы при высоком качестве поверхности удовлетворительно повторяют рельеф поверхности, практически. не понижая класса обработки основы.

Ниже приведены примеры получения сверхтонкой плотной фольги из некоторых сплавов с указанием основных технологических параметров.

Пример 1. Прессованный штабик ф 50 мм иэ двуокиси циркония (т. пл. 2700. C) нагрели электронным лучом в медном водоохлаж-

-5 даемом тигле в вакууме 8 10 мм рт.ст.

Мощность нагрев à I 12, О кВт ° Пары

Двуокиси циркония конденсировались на полированную подложку нэ нержавеющей стали X18H10T, нагретую до 400С.

Скорость конденсации,2-3 мкм/мин, толщина полученного слоя 10-15 мкм.

Последующим испарением меди иэ графитового тигля при мощности нагрева

2,5 кВт. конденсировали медь со скоростью порядка 30-40 мкм/мин при температуре подложки 200 С. Толщина полученной фольги 10+ 1 мкм.

Фольга отделилась с усилием 3-7г/см, слой плотнЫй, без надрывов. Предел прочности на разрыв 30-40 кг/мм, относительное удлинение — порядка 0,5%.

Пример 2. На подложку с антиадгезивом, нанесенным и соответствии с примером 1, медь нанесли при температуре подложки

600 С. Предел прочности 21 кг/мм, относительное удлиненМ 2.l% фольга. гме "7. все спейс . -.a асс i ной отожженой

".еди а

Пример 3. Смесь двуокиси цирКоиия с двуокисью кремния (т. пл.

1500-16ÎÎ С) с содержанием кварyа О, 5 мол. долей нагрели в вакууме порядка 2 10 мм рт. ст. в молибденовой лодочке пропусканием через нее электрического тока. При нагреве смеси до 1400-1500 С открыли заслонку, и на подложку из нержавеющей стали, нагретую до 7204К, нанесли разделительный слой 1-10 мкм. Скорость конденсации 0,2 мкм/мин. На подготовленную таким образоц подложку медь осадили со скорс =тью конденсации порядка 30 мкм/мин при температуре подложки 470-670 К. Толщина фольги 10+1 мкм, микротвердость 90-65 кг/мм,и дел прочности 34-25 кг/мм

Hp и м е р 4. Медная фольга получена в полном соответствии с примером 3, за исключением того, что для разделительного слоя использовали смесь двуокиси цир571526 формула изобретения

Составитель П.Лягин

Б. Федотов Техред„ З.Фанта Кощектор E.Папп

Заказ 2979/18 Тираж 1130 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент -, r.ужгород, ул. Проектная, 4 кония и двуокиси кремния с содержанием последнего 0,75 мол.долей.

Как и в примере 3, сила отрыва медной фольги от разделительного слоя составила 3-7 г/см.

Медная фольга имела те же характе ристики, Способ изготовления фольги, включающий испарение и конденсацию материала фольги в Вакууме на поверхность с предварительно нанесенным антиадге-. зионным слоем н отделение образовавшегося конденсата от антиадгезионного слоя, отличающийся тем, что, с целью повышения, производительности и повышения качества фольги, в качестве материала антиадгеэионного слоя используют вакуумный конденсат двуокиси цирконня илн двуокиси циркония в смеси с окислом элемента второй, третьей или четвертой группы Периодической системы элементов,