[發明專利]從蒸氣流中移除顆粒的過濾器裝置

有效

• 申請號: 201580073986.8
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN107208255B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: D·B·伯頓;T·F·J·馬爾曼;E·策斯特貝爾根;C·科芒德爾;P·C·J·貝恩切斯
• 申請（專利權）人: 塔塔鋼鐵荷蘭科技有限責任公司
• 主分類號: C23C14/24
• 分類號: C23C14/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 朱巧博

本發明涉及一種用于減少蒸氣流中的非氣態成分的量的過濾裝置，過濾裝置包括碳泡沫作為過濾材料，蒸氣流能夠穿過所述過濾材料，并且過濾材料設置成使得蒸氣流通過碳泡沫的唯一路徑是經由穿過碳泡沫。本過濾裝置特別地適于通過蒸氣的物理氣相沉積而涂覆基底。過濾裝置形成的均質且單相的蒸氣流致使涂覆的基底光滑，其中實質上不存在濺沫。

技術領域

本發明涉及用于減少蒸氣流中的非氣態成分的量的裝置、包括這種裝置的蒸氣發生器、以及包括這種蒸氣發生器的用于沉積蒸氣的設備。本發明還涉及用于將蒸氣沉積在基底上的方法、以及可通過這種方法獲得的基底。

背景技術

在許多工業過程中，通過隨著蒸氣流引導物質通過限制的空間而運輸物質。主要由于因煮沸或因不穩定導致的溶體噴射、或者由于蒸氣的過早冷凝、或者由于液體源的不完全蒸發，這種蒸氣會包含順著蒸氣流運送的夾帶液體。這種夾帶液體通常在蒸氣流的進一步處理中形成問題。

例如，用于物理蒸氣沉積(PVD)處理的蒸氣流中存在的液滴可能最終成為形成的涂層上的污點，不然涂層會具有高得多的光滑度。這種不規則性是不希望的，因為它們降低了涂層產品的質量。通常，蒸氣沉積處理使用熔化源材料的存儲器(坩堝)，其中源材料被加熱以形成蒸氣流。與該技術相關的問題是在蒸發期間，液體材料的濺沫從熔體中排出，并且最終位于蒸氣流中。已經做出了大量努力來減少蒸發期間這種濺沫的形成或者從蒸氣流中移除這種濺沫。例如，已知使用部分地堵塞蒸氣管的碳泡沫擋板，在某種意義上阻擋了蒸氣流中的液滴的瞄準線。這種擋板的效果是捕獲液滴，并且液滴或者被蒸發成蒸氣或者被聚集以返回至蒸發材料，但是如果流量足夠大至克服重力，也可以傳輸流體。這種擋板的限制還在于濺沫可能凝固，因而堵塞流動，如果任一側上的壓差變得過高將導致擋板破裂。

然而，這些方法中沒有一種被證實在蒸氣沉積處理中是令人滿意的，尤其是當需要高蒸發速率時(蒸發功率大時，蒸發更為猛烈并且導致在蒸氣流中產生更多的夾帶液體)不令人滿意。在碳泡沫擋板部分地堵塞蒸氣管的情況下，逐漸更高的生產速率在蒸氣流中引發了逐漸更大的液滴通過擋板的任一側。

發明內容

因而，本發明的一個目的是提供一種用于從蒸氣流中移除濺沫的裝置。特別地，一個目的是在源材料處于較高的蒸發速率(例如高達每秒每平方米蒸發500g以及更優選高達2000g的源材料的速率)時進行有效的移除。

現在已經發現通過在蒸氣流中以特定設置應用特定的過濾材料可以實現這些目的中的一個或多個。

因此，本發明涉及[c1]一種用于減少蒸氣流中的非氣態成分的量的過濾裝置(1)，所述過濾裝置包括：

-用于蒸氣流(5)的入口通道(2)；

-用于從蒸氣流(5)中移除最終可能非氣態成分的器件(6)；

-用于從過濾裝置(1)釋放蒸氣流(5)的出口通道(7)；

其中，入口通道(2)與用于移除非氣態成分的器件(6)流體連通；并且其中，用于移除非氣態成分的器件(6)與出口通道(7)流體連通；其特征在于

-所述用于移除非氣態成分的器件(6)包括碳泡沫部件(8)，蒸氣流(5)能夠穿過所述碳泡沫部件(8)，以允許蒸氣流朝向出口通道(7)通過；以及

-蒸氣流通過所述用于移除非氣態成分的器件(6)的唯一路徑經由穿過碳泡沫部件(8)。

任選地，本發明的裝置包括絕熱材料，以防止蒸氣流中出現蒸氣冷凝。