Испарение - металл
Cтраница 1
Испарение металла может происходить из тигля, или же металл поступает в зону нагрева и испарения в виде проволоки, в виде впрыскиваемого металлического порошка или в струе жидкости. Подвод энергии может осуществляться непосредственным нагревом, пропусканием электрического тока через проволоку, электродуговым разрядом в плазме, индукционным нагревом токами высокой и сверхвысокой частоты, лазерным излучением, электронно - лучевым нагревом. Испарение и конденсация могут происходить в вакууме, в неподвижном инертном газе, в потоке газа, в том числе в струе плазмы. [1]
Испарение металлов в вакууме основано на том, что в условиях глубокого вакуума ( 10 - 3 - 15 - 5 мм рт. ст.) металл нагревают до температуры, при которой он интенсивно испаряется и, осаждаясь на поверхности изделий и стенках вакуум-камеры, образует тонкую пленку. Этим способом можно осаждать почти все наиболее распространенные металлы: алюминий, железо, хром, медь, свинец, никель, цинк, олово, серебро, золото и другие, а также некоторые окислы и соли, применяемые для защиты осажденного слоя металла. [2]
Для испарения металлов, плохо удерживающихся на нитях, а также диэлектрических соединений изготавливают испарители из тонких листовых металлов, придавая им форму лодочек или неглубоких тиглей. Для испарения порошкообразных материалов применяют испарители в виде лодочек с сетчатой крышкой, которая предотвращает разбрасывание материала при испарении вследствие образования повышенного давления пара в глубине испарителя - в месте контакта испаряемого материала и нагревателя. [3]
Рассмотрим испарение металла в вакууме в замкнутом объеме и при постоянной температуре. С течением времени скорость испарения уменьшится, так как часть атомов металла из пара возвратится на его поверхность. Очевидно, что скорость этого обратного процесса конденсации возрастает по мере увеличения плотности пара. [4]
Для испарения металла можно пропускать электрический ток непосредственно через ленту или проволоку из испаряемого металла или же использовать в качестве нагревательного элемента проволоку или спираль из тугоплавкого металла ( вольфрам, молибден), на которой укрепляется кусок испаряемого металла. При нагреве металл, плавясь, превращается в каплю, которая затем постепенно испаряется. [5]
Для испарения нужных металлов применяются испарители из вольфрамовой проволоки, нагреваемой пропусканием тока. Вольфрам особенно пригоден для этой цели, так как его давление пара при 2 600 К еще не превышает 10 - 6 мм рт. ст.; таким образом, им можно пользоваться для испарения любого металла. [6]
Процесс испарения металлов и различных химических соединений имеет важное значение, так как он является основой производства ртути, цинка, магния, мышьяка и других металлов, а также при получении минеральных пигментов. [7]
Процесс испарения металлов подчиняется общим закономерностям обратимых реакций. [8]
Метод испарения металла в вакууме заключается в нагреве определенной порции металла в вакуумной камере, испарении его и осаждении паров металла на поверхности диэлектрика, также находящегося в вакуумной камере. Применение вакуума ( остаточное давление порядка 10 1 - 10 - 4 мм рт. ст.) обеспечивает отсутствие окисления испаряемого металла, снижение его точки кипения и получение прямолинейного движения атомов металла от испарителя к поверхности диэлектрика. Этот метод металлизации пригоден как для неорганических, так и для органических диэлектриков. [10]
Влияние испарения металлов на выход по току во многих процессах сравнительно невелико, так как электролиз ведется по возможности при более низких температурах. Лишь в отдельных случаях, например при электролизе расплавленного CdCl2, испарение катодного продукта является основной причиной потерь. Наиболее существенные потери продуктов электролиза происходят за счет растворимости катодных и анодных продуктов, диффузии их по направлению друг к другу, воссоединения разложенного при электролизе вещества, окисления растворенного металла атмосферным кислородом, и некоторых других побочных процессов. [11]
Способ испарения металла в вакууме известен с 1890 г., но только в последнее время получил исключительно широкое практическое применение. [12]
Способ испарения металлов в вакууме относительно дорог и требует довольно сложной аппаратуры, но зато применение его обеспечивает высокое качество продукции. Кроме того, этот способ применяют для получения таких пленок металла, которые другим путем получить нельзя, например пленок алюминия. [13]
При испарении металла или сплава на холодных изоляционных частях осаждается проводящая пленка, изменяются размеры деталей, и расстояния между ними, что приводит к ухудшению параметров электровакуумных приборов. Поэтому желательно, чтобы давление Ps и пропорциональная ему интенсивность испарения w были возможно ниже при рабочей температуре вакуумного металла. Среди других характеристик важное значение имеет также температурный коэффициент линейного расширения материалов ТК1 и помимо обычных механических характеристик - предел ползучести on ( M, определяющий нагрузку, при которой в области высоких температур материал начинает непрерывно течь. Это приводит, например, к провисанию сеток и катодных спиралей. От величины тпол в значительной мере зависит фор-моустойчивость при высоких температурах. Металлы и сплавы должны быть химически инертны, особенно по отношению к газам, так как в ходе производства элементов прибора может происходить поглощение газов, образование сульфидов, оксидов и других вредных примесей, трудно удаляемых при откачке лампы. В электровакуумной технике используется ряд металлов и сплавов; здесь рассматриваются никель и железо, основные тугоплавкие металлы и их сплавы, а также сплавы для вводов и электровакуумные припои. [14]
При испарении металлов основным видом частиц в газовой фазе являются одиночные атомы металла и лишь небольшую часть ( обычно меньше 0 1 %) составляют двухатомные молекулы. Как следует из табл. 4, существует несколько элементов ( С, S, Se, Те, Р, As, Sb), пары которых состоят из многоатомных молекул. При испарении соединений переходе газообразное состояние обычно сопровождается изменением вида молекулы. [15]
Страницы: 1 2 3 4