[發(fā)明專利]用于真空沉積的設備及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780046572.5
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN109496240A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 塞爾吉奧·帕切;埃里克·西爾伯貝格;迪米特里·維爾德爾斯;雷米·邦內曼;露西·加烏亞
• 申請（專利權）人: 安賽樂米塔爾公司
• 主分類號: C23C14/24
• 分類號: C23C14/24
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 董敏;王蓓蓓

本發(fā)明涉及一種真空沉積設備(1)，其用于在行進的基材(S)上連續(xù)沉積由包含主元素和至少一種附加元素的金屬合金形成的涂層，該設備包括真空沉積腔室(2)和用于使基材(5)行進穿過腔室的器件，其中，設備還包括：?蒸氣噴射涂覆器(3)，?蒸發(fā)坩堝(4)，該蒸發(fā)坩堝(4)適于向蒸氣噴射涂覆器供給包含主元素和至少一種附加元素的蒸氣，?再充料爐(9)，該再充料爐(9)適于向蒸發(fā)坩堝供給熔融態(tài)的主元素并且能夠保持蒸發(fā)坩堝中恒定的液位，?供給單元(11)，供給單元(11)適于供給固態(tài)的至少一種附加元素，并且適于向蒸發(fā)坩堝無差別地供給熔融態(tài)、固態(tài)或部分固態(tài)的至少一種附加元素。本發(fā)明還涉及一種在行進的基材上連續(xù)沉積由包含主元素和至少一種附加元素的金屬合金形成的涂層的過程。

技術領域

本發(fā)明涉及真空沉積設備，該設備用于在基材上沉積由比如鋅鎂合金的金屬合金形成的涂層，所述設備更具體地用于涂覆鋼帶，但不限于此。本發(fā)明還涉及涂覆其基材的方法。

背景技術

已知有用于在比如鋼帶的基材上沉積由合金構成的金屬涂層的各種過程。在這些過程之中，可以提及熱浴鍍層、電沉積以及比如真空蒸發(fā)和磁控濺射的各種真空沉積過程。

從WO2008/142222中已知用真空沉積設備在移動的基材上沉積金屬合金層，該真空沉積設備包括：聲波蒸氣噴射涂覆器；蒸發(fā)坩堝，該蒸發(fā)爐適于向涂覆器供給包含涂層的金屬元素的蒸氣；以及再充料爐，該再充料爐適于通過氣壓效應向蒸發(fā)坩堝供給熔融的金屬合金。這種再充料爐便于生產(chǎn)給定的涂層成分。然而，一旦需要涂料成分的變化，就必須調整再充料爐與蒸發(fā)坩堝之間的高度。這可能導致對再充料爐進行大型工程，這在工業(yè)上是不合理的。

從EP2937442中還已知用真空沉積設備在移動的基材上沉積金屬合金層，其中該真空沉積設備包括：聲波蒸氣噴射涂覆器；蒸發(fā)坩堝，該蒸發(fā)坩堝供給有在金屬合金鍍液之上略微熔融的錠。這種供給是受限制的，因為下述兩種錠是必需的：一種處于金屬合金鍍液成分以啟動該設備而另一種處于金屬合金層成分以在運行功率下補償蒸發(fā)。而且，給定合金成分的這種錠可能難以制造并且成本高昂。此外，錠的熔融速度限制了設備的跟隨產(chǎn)線速度變化的能力。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明的目的是通過提供如下的用于沉積由金屬合金形成的涂層的真空沉積設備以及用于制造覆蓋有金屬合金層的基材的過程來彌補現(xiàn)有技術的設備和過程的缺點，該真空沉積設備和過程允許在不損害產(chǎn)線容量的情況下靈活地管理金屬合金成分的變化。

為此目的，本發(fā)明的第一主題是一種真空沉積設備，該真空沉積設備用于在行進的基材上連續(xù)沉積由包含主元素和至少一種附加元素的金屬合金形成的涂層，該設備包括真空沉積腔室和用于使基材行進穿過腔室的器件，其中該設備還包括：

-蒸氣噴射涂覆器，

-蒸發(fā)坩堝，該蒸發(fā)坩堝適于向蒸氣噴射涂覆器供給包含主元素和至少一種附加元素的蒸氣，

-再充料爐，該再充料爐適于向蒸發(fā)坩堝供給熔融態(tài)主元素并且能夠在蒸發(fā)坩堝中保持恒定液位，

-供給單元，該供給單元適于供給固態(tài)的至少一種附加元素，并且適于向蒸發(fā)坩堝無差別地供給熔融態(tài)、固態(tài)或部分固態(tài)的至少一種附加元素。

根據(jù)本發(fā)明的設備還可以具有下面列出的單獨或組合考慮的可選特征：

-供給單元包括供給管，

-供給管的下端部低于蒸發(fā)坩堝中的液位，

-蒸發(fā)坩堝包括罩，供給管連接在該罩上，

-供給管包括錠保持器，該錠保持器在一方面適于在至少一種附加元素被加熱時保持至少一種附加元素，并且在另一方面適于將至少一種附加元素釋放在蒸發(fā)坩堝中，

-錠保持器是具有U形橫截面的閥，