[發明專利]保護涂層及方法

有效

• 申請號: 200980142402.2
• 申請日: 2009-08-28
• 公開（公告）號: CN102187490A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: S·比斯瓦斯;S·卡拉杰伯利安;W·B·馬汀格利三世
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: H01L41/083
• 分類號: H01L41/083
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張靜

相關申請的交叉引用

本申請要求2008年8月提交的標題為“玻璃輸送系統的內部鈍化(INTERNAL?PASSIVATION?OF?GLASS?DELIVERY?SYSTEMS)”的美國臨時專利申請第61/190488號的優選權，該申請全文參考結合入本文中。

技術領域

本發明涉及金屬的保護涂層及方法。特別地，本發明涉及貴金屬的氧化物保護涂層及形成該保護涂層的方法。本發明可用于，例如，在升高的操作溫度和氧化氣氛中對玻璃輸送系統的鉑組件進行鈍化和保護。

發明背景

近來，人們的注意力已集中于開發旨在減少在有害熱環境中進行的過程期間可能發生的組件損傷的方法和組合物上，其中，例如，高溫可能引起或加速關鍵過程組件的分解。對這些過程組件的損傷會引起高昂的損失，并會隨之引發其他潛在有害的過程故障。

一個在有害熱環境中開展的示例性的過程為玻璃生產過程，如在美國專利3,338,696(Dockerty)和美國專利3,682,609(Dockerty)中描述的溢流下拉熔制法。雖然許多玻璃加工裝置是由耐用的惰性材料制成的，例如貴金屬，但過程操作中的高溫仍然會形成有害的環境條件，使處于其中的組件遭受到氧化和熱應力。例如，用于電子顯示器的玻璃可以利用貴金屬輸送、夾持和形成裝置進行加工。在這樣的玻璃加工技術中所用的溫度可能高到足以氧化貴金屬組件的曝露面，產生具有揮發性的貴金屬氧化物，隨后該氧化物被還原并形成金屬微粒。還原的金屬微粒可能在用該過程生產的玻璃中形成夾雜污染物。工藝上對這些污染物的耐受性可能很低，特別是在半導體領域，該領域對玻璃質量(光滑度、均一性等)的要求極高。

這樣，就需要解決上述問題及與傳統玻璃生產和其他過程相關聯的其他不足。這些需求及其他需求通過本發明中的組合物和方法得到了滿足。

發明內容

這里揭示本發明的若干方面。應當理解，這些方面可以彼此重疊，也可以不重疊。因此，一個方面的某個部分可以落入另一個方面的范圍，反之亦然。

每個方面用一個或多個實施方式來說明，而實施方式進而可以包括一個或多個具體實施方式。應當理解，這些實施方式可以彼此重疊，也可以不重疊。因此，一個實施方式或其具體實施方式的某個部分可以落入或不落入另一個實施方式或其具體實施方式的范圍，反之亦然。

本發明第一個方面涉及一種裝置，該裝置包括：

(i)包含第一種金屬具有第一表面的第一層；和

(ii)包含與第一層第一表面直接粘結且覆蓋至少部分第一層第一表面的第二種金屬的氧化物的第二層，其中：

(A)第一層和第二層之間的界面基本致密且具有不規則的形貌；以及

(B)當第二種金屬在升高的溫度下沉積到第一種金屬第一表面上時，第二種金屬能與第一種金屬形成合金。

在本發明第一方面的某些實施方式中，(C)當包含由惰性基質負載的第二種金屬和厚度與第二層基本相同的第一種金屬的金屬薄膜的一個主表面在1000℃至第一種金屬熔融溫度范圍內的溫度下暴露于空氣中足夠長的時間，金屬薄膜可以基本完全氧化從而在惰性基質上形成致密的氧化物薄膜。

在本發明第一方面的某些實施方式中，所述第一種金屬包含貴金屬，所述第二種金屬包含Al、Zr和Si中的至少一種。

在本發明第一方面的某些實施方式中，所述第一層包含鉑；所述第二層主要由Al₂O₃構成。

在本發明第一方面的某些實施方式中，第一層和第二層之間的界面具有的卷積指數至少為1.50，在某些實施方式中至少為1.55，在某些實施方式中至少為1.60，在某些實施方式中至少為1.65，在某些實施方式中至少為1.70，在某些實施方式中至少為1.75。

在本發明第一方面的某些實施方式中，第二層的厚度從約5μm到約80μm，在某些實施方式中從約10μm到約70μm，在某些其他實施方式中從約20μm到約60μm，在某些實施方式中從約20μm到約50μm，在某些其他實施方式中從約25μm到約45μm，在某些實施方式中從約30μm到約40μm。

在本發明第一方面的某些實施方式中，所述裝置為熔融玻璃輸送系統的組件。

在本發明第一方面的某些實施方式中，所述裝置為玻璃熔融系統的精煉管。

在本發明第一方面的某些實施方式中，所述裝置為熔融玻璃在其中受到剪切應力的攪拌室。

在本發明第一方面的某些實施方式中，所述裝置為攪拌室的覆蓋物。