[發明專利]真空沉積設備和用于涂覆基底的方法

在審

• 申請號: 201880080355.2
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN111479950A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 埃里奇·西爾伯貝格;布魯諾·施米茨;塞爾焦·帕切;雷米·邦內曼;迪迪埃·馬爾內夫
• 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;C23C14/56
• 代理公司: 北京允天律師事務所 11697
• 代理人: 董文國

本發明涉及真空沉積設備，所述真空沉積設備用于在移動的基底上連續沉積由金屬或金屬合金形成的涂層，所述設備包括真空室和用于使基底沿給定路徑移動通過真空室的裝置，其中真空室還包括：?中央殼體，所述中央殼體包括蒸氣噴射涂覆機以及位于中央殼體的兩個相對側上的基底入口和基底出口，中央殼體的內壁適合于被加熱至高于金屬或金屬合金蒸氣的冷凝溫度的溫度；?蒸氣捕集器，所述蒸氣捕集器位于中央殼體的基底出口處呈外部殼體的形式，蒸氣捕集器的內壁適合于保持在低于金屬或金屬合金蒸氣的冷凝溫度的溫度下。

本發明涉及用于在基底上沉積由金屬或金屬合金(例如，如鋅和鋅-鎂合金)形成的涂層的真空沉積設備，所述設備更特別地旨在用于涂覆鋼帶，但不限于此。本發明還涉及所述設備的用于涂覆基底的方法。

已知用于將最終由合金構成的金屬涂層沉積在基底(例如鋼帶)上的各種方法。其中，可以提及熱浸涂、電沉積以及各種真空沉積方法，例如真空蒸鍍和磁控濺射。

由WO97/47782已知用于連續涂覆鋼基底的方法，其中使以大于500m/秒的速度推動的金屬蒸氣噴霧與基底接觸。為了改善該方法的效率，相應的真空沉積設備包括沉積室，所述沉積室的內壁適合于被加熱至足夠高的溫度以避免金屬或金屬合金蒸氣在其上冷凝。

然而，已經觀察到，在真空沉積設備中鋅蒸氣傾向于離開沉積室并在沉積室的外部冷凝，這顯著降低了沉積率(deposition yield)并使真空沉積設備的清潔復雜。

因此，本發明的目的是通過提供防止金屬或金屬合金蒸氣在沉積室的外部冷凝的真空沉積設備來彌補現有技術的設備和方法的缺點。

為此目的，本發明的第一主題是用于在移動的基底上連續沉積由金屬或金屬合金形成的涂層的真空沉積設備，所述設備包括真空室，基底可以沿給定路徑移動通過真空室，其中真空室還包括：

-中央殼體，所述中央殼體包括蒸氣噴射涂覆機以及位于中央殼體的兩個相對側上的基底入口和基底出口，中央殼體的內壁適合于被加熱至高于金屬或金屬合金蒸氣的冷凝溫度的溫度，

-蒸氣捕集器，所述蒸氣捕集器位于中央殼體的基底出口處呈外部殼體的形式，蒸氣捕集器包括與中央殼體相鄰的向內開口和位于蒸氣捕集器的相對側處的向外開口，蒸氣捕集器的內壁適合于保持在低于金屬或金屬合金蒸氣的冷凝溫度的溫度下。

根據本發明的設備還可以具有單獨或組合考慮的以下列出的任選特征：

-真空沉積設備還包括位于中央殼體的基底入口處的第二蒸氣捕集器，

-蒸氣捕集器在移動方向上的長度為基底寬度的0.5倍至3.5倍，

-蒸氣捕集器的向內開口周圍的壁垂直于基底路徑，

-蒸氣捕集器的下壁和上壁向外匯聚，

-蒸氣捕集器在縱向截面中具有指向與中央殼體相反的方向的梯形形狀，

-蒸氣捕集器的內壁是可移除的，

-蒸氣捕集器的熱調節為供應有選自水和氮的傳熱流體的冷卻回路。

本發明的第二主題是用于在移動的基底上連續沉積由金屬或金屬合金形成的涂層的方法，其中所述方法包括：

-第一步，其中將金屬蒸氣朝向移動的基底的至少一側噴射并通過噴射的蒸氣的第一部分的冷凝在所述側上形成金屬或金屬合金的第一層，該第一步在中央殼體中進行，所述中央殼體包括位于中央殼體的兩個相對側上的基底入口和基底出口以及被加熱至高于金屬或金屬合金蒸氣的冷凝溫度的溫度的內壁，

-第二步，其中通過噴射的蒸氣的第二部分的冷凝在所述側上形成金屬或金屬合金的第二層，該第二步在蒸氣捕集器中進行，所述蒸氣捕集器位于中央殼體的基底出口處呈外部殼體的形式并包括保持在低于金屬或金屬合金蒸氣的冷凝溫度的溫度下的內壁。

根據本發明的方法的第二步還可以任選地在位于中央殼體的基底入口處的第二蒸氣捕集器中進行。