Гальванопластика в промышленности - Казначей Б.Я.
Скачать (прямая ссылка):
1 Точка плав-! ления, °С 'Температура испарения, ¦'С Материал для испарителя
Название металла воль- j фрам i i молиб- ден железо 1 тантал J 2? л § о 5 Ьй в* о < о* * SC
Селен . . . 220 234 + + + — —
Олово . . . 232 875 + — 4-
78
П родолженне
Точка плавления, °С Температура испарения °С Материал для испарителя
Название металла ВОЛЬ- ! фрзм ! i молиб- ден О Ф *5 К <3 ё & * ГК <5 5 § ?• о мз 5 >> О- О \ гй
Кадмий . . 320 268 (возгоняется) + + 4- — — "Г
Свинец . , 327 727 __ _г _
Цинк , . . 419 350 (возгоняется) 4~ ~г _ — т~
Магний . . 651 445 (возгоняется) + 4- — + __ +
Алюминий . 660 ! 188 + + — + _
Серебро . . 960 1046 + __ -J-. — ~Г
Медь . . . 1083 1267 + ~г ~г ~ -ь
Золото . . 1С63 1172 + -4- _ _ —
Никель . . 1452 1447 — — — + +
Кобальт . . 1490 — + __ _ — + -Г
Железо . . 1535 1421 4- — — ~ + -ь
Палладий . 1555 + — — — —
Хром . . . 1615 917 (возгоняется) + _ — —
Платина . . 1773 2054 + — __ _
Молибдеи . 2625 2482 (возгоняется) — + - —
Вольфрам . 3770 3232 1" — —
Примечание. Тире в графах таблицы означает отсутствие сведений о возможности использования этого материала в качестве испарителя.
Скорость испарения зависит от давлтш паров в камере, причем скорость тем выше, чем давление ниже. Уменьшение давления в камере снижает возможность окисления и температуру испарения. Скорость испарения зависит также от размера поверхности испарителя.
Непрерывность и стойкость конденсированной пленки 'зависят 6т ее адгезии к поверхности конденсации и тщательной предварительной очистки этой поверхности. Поверхность всех
79
.материалов имеет слой адсорбированных газов или паров (главным образом воды), который не удаляется даже при самой скрупулезной очистке. Для отрыва этого слоя необходимо прилагать какую-то энергию. По этой причине одной химической очистки поверхности бывает недостаточно и требуется дополнительная очистка в вакууме. Очистка, в вакууме состоит либо в бомбардировке поверхности ионами при тихом электрическом разряде, либо в прогревании ее до высокой температуры в то время, когда идет процесс форвакуумной откачки. Режим разряда для очистки: сила тока — 50—100 ма, напряжение — 1800—2000 вольт, время — 3—4 минуты.
Таким способом можно очищать стекло, кварц и т. п.
По данным В. Н. Рождественского [23], для получения прочного сцепления алюминиевой пленки со стеклом достаточна обработка разрядом в течение 30 секунд.
Толщина пленки зависит от времени испарения и силы тока, затраченной на нагрев испарителей.
Твердость конденсированной пленки зависит от температуры испарителя: чем выше температура, тем выше твердость пленки.
Многие исследователи изучали структуру конденсированных пленок при помощи электронного микроскопа. Большинство пленок состоит из агломератов, образованных миграцией атомов (обусловленной поверхностными силами) после того как атомы сконденсировались на поверхности. Наблюдаемая структура может объяснить электропроводность, оптические свойства и адсорбционную способность пленок. Электрическое сопротивление пленок, полученных испарением, так же как и катодным распылением, выше, чем у массивного металла. Возможно, что причиной этого является агломеративная структура пленок. Сопротивление алюминиевой пленки толщиной 0,00002 мм, полученной испарением, равно 2 • 19“5 ом • см, в то время как для массивного металла оно составляет 2,8 • КГ6 ом • см.
В вакууме 'Можно осаждать самые разнообразные металлы, соли и окислы. Качество поверхности пленки (блеск, гладкость) зависит от степени отделки покрываемой поверхности.
Для процесса покрытия имеет значение: 1) форма изделия, 2) количество газа или пара, которое может выделяться в камере в процессе покрытия. Последнее связано со скоростью откачивания, и если скорость достаточно высока для достижения равновесного давления в 10^4 мм рт. ст., то можно получить хорошее покрытие. Интересно отметить, что хотя стекло выделяет газ медленно и в небольшом количестве, покрытие линз было одно время очень трудным делом из-за малой скорости откачивания; теперь, благодаря увеличению скорости откачивания, стало возможным осаждение металла на
пластмассы, хотя такие пластмассы, как эфиры целлюлозы, целлофан и т. п., обладают гораздо более высоким газовыде-лением, чем стекло.
Установки для осаждения металла в вакууме должны удовлетворять следующим основным требованиям:
1) высокая скорость откачивания, необходимая для того, чтобы обеспечить быстрый рабочий цикл, позволить покрывать материалы, выделяющие газы, и осаждать металлы и соли, выделяющие газы при нагревании;
2) минимум обратного потока жидкости диффузионного насоса, чтобы избежать загрязнения поверхности, подлежащей покрытию конденсированной жидкостью или продуктами разложения.
Металлическое покрытие небольших деталей может быть выполнено под колоколом. Для покрытия больших деталей изготовляют камеры размером до 1,5 м в диаметре и такой же длины.
На рис. 9 и 10 показаны схема и внешний вид установка для испарения металлов в вакууме. Стеклянная или металлическая камера эвакуируется форвакуумным, а также диффузионным масляным насосом, имеющим скорость без глушителя 1500 л/сек., а с комбйнированным глушителем и высоковакуумным краном — 900 л/сек. Скорость откачивания равна 10 л/сек. на литр откачиваемого объема. '
