устройство для напыления пористых покрытий на ленту
Классы МПК: | C23C14/56 устройства, специально приспособленные для непрерывного процесса покрытия; приспособления для поддержания вакуума, например вакуумные затворы |
Автор(ы): | Рязанцев Сергей Николаевич[UA], Кошелевский Виктор Фадеевич[UA] |
Патентообладатель(и): | Закрытое акционерное общество "РоссЛТД" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-04-03 публикация патента:
20.08.1997 |
Устройство для напыления пористых покрытий на ленту методом вакуумного напыления содержит вакуумную камеру, испаритель, верхние, нижние направляющие ролики и отклоняющие ролики для транспортировки ленты. Технический результат изобретения - получение на широкой ленте (шириной более 150 мм) столбчатой структуры покрытия с максимальной пористостью без складкообразования на ленте. Технический результат обусловлен расположением рабочих отрезков ленты таким образом, что угол падения парового потока на фольгу равен 40 - 60o, а на входе и выходе из области напыления угол падения составляет до 10o, причем на цилиндрической поверхности направляющих роликов выполнены пазы шевронной формы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
1. Устройство для напыления пористых покрытий на ленту, содержащее вакуумную камеру, испаритель, верхние и нижние направляющие и отклоняющие ролики для транспортирования ленты, выполненные в виде охлаждаемых цилиндров и установленные над испарителем с возможностью огибания лентой роликов по ломаной линии с отрезками ленты между направляющими роликами, отличающееся тем, что верхние направляющие ролики размещены с возможностью прохождения между ними отрезков ленты в направлении, обеспечивающем образование угла между прямой, соединяющей центр испарителя с любой точкой любого из этих отрезков ленты, и нормалью к отрезку в этой точке 40 60o, а нижние направляющие ролики установлены над испарителем с возможностью прохождения отрезков ленты между ними в направлении, обеспечивающем образование угла между прямой, соединяющей центр испарителя с любой точкой любого из этих отрезков, и нормалью к отрезку в этой точке до 10o. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижние направляющие ролики выполнены с пазами шевронной формы на цилиндрической поверхности роликов.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к устройствам для нанесения пористых покрытий на непрерывно перемещающуюся ленту методом напыления в вакууме, в частности, для получения высокопористых металлических покрытий на алюминиевой фольге электролитических конденсаторов. Миниатюризация электролитических конденсаторов требует улучшения их удельных параметров и в первую очередь увеличения удельной емкости фольги. Эффективный путь повышения удельной емкости это увеличение площади поверхности фольги. Известно устройство для напыления пористых покрытий на ленту, содержащее испаритель в два ролика, выполненных в виде цилиндров и размещенных над испарителем так, что отрезок ленты между роликами расположен под острым углом к вертикальной оси испарителя [1]В известном устройстве угол падения парового потока на ленту изменяется в пределах от 0 до 80o. Из-за переменного угла конденсации структура металлического покрытия на ленте получается мелкозернистой с преимущественно закрытыми субмикропорами, которые зарастают при окислении материала покрытия кислородом воздуха вне камеры. В результате покрытие обладает незначительной открытой пористостью, определяющей малую площадь поверхности, что не позволяет использовать ее в качестве катода или анода электролитических конденсаторов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для напыления пористых покрытий на ленту, содержащее испаритель, направляющие и отклоняющие ролики, выполненные в виде охлаждаемых цилиндров и размещенные над испарителем таким образом, что огибающая их лента образует ломаную линию, включающую отрезки (участки напыления) между направляющими роликами [2]
Такое устройство позволяет получить пористое покрытие на ленте, однако наклонная конденсация испаряемого материала на ленту не обеспечивает прочной связи между покрытием и подложкой, а также между частицами в покрытии, так как адсорбированные на ленте воздух, примеси и загрязнения, теневой эффект, недостаточная для термической активации температура и другие факторы, характерные для осаждения покрытия под острым углом на подложку, ослабляют процессы активации и химического взаимодействия, необходимые для установления прочных химических связей между атомами. Кроме того, на отрезках между нижними направляющими роликами холодная лента попадает в зону высокой температуры, где происходит интенсивный ее разогрев. При этом свободному линейному расширению ленты вдоль направляющих роликов под действием температурной нагрузки препятствуют значительные силы трения между лентой и роликами, определяемые поверхностью охвата роликов лентой, повышенным коэффициентом трения в вакууме и натяжением фольги при перемотке. В результате жесткости ленты (экономически целесообразно использовать для изготовления конденсаторной фольги алюминиевую фольгу толщиной менее 50 мкм и шириной не меньше 200 мм) недостаточно для саморазглаживания, на ней происходит образование складок. Таким образом и аналог, и прототип имеют общие недостатки низкую пористость и образование складок на ленте. Данное изобретение устраняет указанные недостатки. В основу изобретения поставлены следующие задачи:
напыление пористых покрытий на ленту, в котором изменение траектории движения ленты над испарителем позволило бы получить покрытие столбчатой структуры с максимально открытой пористостью и хорошей адгезией пористого покрытия с лентой;
предотвращение складкообразования на ленте шириной более 150 мм. Техническим результатом изобретения является получение покрытий столбчатой структуры с максимально открытой пористостью, хорошей адгезией пористого покрытия с лентой и предотвращение складкообразования. При изготовлении конденсаторной фольги методом напыления на обе ее стороны пористых покрытий из вентильных металлов максимальная площадь поверхности покрытия может быть достигнута путем формирования на фольге столбчатой структуры с максимально открытой пористостью. Покрытие столбчатой структуры из вытянутых кристаллитов и блоков кристаллитов (дендритов), разделенных порами в виде разветвленной сети каналов с преимущественно открытым выходом наружу, на алюминиевой фольге можно получить при определенных параметрах процесса напыления. Это, прежде всего, температура конденсации, которая должна быть в пределах 0,25 0,5 температуры плавления испаряемого материала, и угол падения парового потока на фольгу (угол между прямой, соединяющей центр испарителя с любой точкой на фольге, и нормалью к фольге в этой точке), который должен составлять 50
![устройство для напыления пористых покрытий на ленту, патент № 2087588](/images/patents/385/2087008/177.gif)
![устройство для напыления пористых покрытий на ленту, патент № 2087588](/images/patents/385/2087005/945.gif)
Класс C23C14/56 устройства, специально приспособленные для непрерывного процесса покрытия; приспособления для поддержания вакуума, например вакуумные затворы