[发明专利]用于涂覆基底的真空沉积设备和方法

说明书

本发明涉及用于在包括真空室的真空沉积设备内部在移动的基底上连续沉积由至少一种金属形成的涂层的方法；涂覆有至少一种金属的经涂覆的基底；和用于在移动的基底上连续沉积的方法的真空沉积设备。

本发明涉及用于在基底上连续沉积由金属或金属合金形成的涂层的方法。本发明还涉及用于该方法的真空沉积设备。

已知用于将最终由合金构成的金属涂层沉积在基底(例如钢带)上的各种方法。其中，可以提及热浸涂、电沉积以及各种真空沉积方法，例如真空蒸镀和磁控溅射。

由WO97/47782已知用于连续涂覆钢基底的方法，其中使以大于500m/秒的速度推动的金属蒸气喷雾与基底接触。沉积方法被称为射流气相沉积。

EP2048261公开了用于在金属基底上沉积涂层的蒸气发生器，所述蒸气发生器包括真空室，所述真空室呈围腔的形式，设置有确保相对于外部环境的低压状态的单元和允许基底进出的单元。围腔包括用于气相沉积的头部，以及用于在基底表面的和垂直于基底表面的方向上以声速形成金属蒸气射流的喷射器。喷射器通过供应管与坩埚连接。坩埚容纳呈液体形式的金属混合物并且位于真空室外部，并且通过泵送或者通过气压效应将从置于大气压下的熔化炉中获得的熔体进料。布置有用于调节喷射器中金属蒸气的流量、压力和/或速度的单元。调节单元包括布置在管中的蝶型比例阀和/或压力降装置。喷射器包括在基底的整个宽度上延伸的作为用于蒸气出口的音颈的纵向缝隙，以及用于使从喷射器离开的蒸气的速度标准化并校正蒸气的速度的烧结过滤介质或压力降体。

在EP2048261中，优选地，发生器包括用于将喷射器的纵向缝隙的长度调节至基底的宽度的装置。特别地，公开了一种简单的系统，所述系统用于通过使喷射器围绕其轴旋转而将蒸气喷射槽调节至带的宽度。因此，蒸气射流的边缘与基底的边缘在同一平面内，即，蒸气射流的边缘与基底的边缘之间的距离等于0mm。

然而，当金属蒸气必须沉积在带的仅一侧上时，已观察到这些蒸气也倾向于沉积并因此污染带的相对侧，从而导致沉积成品率(yield)和相对侧带的表面外观的显著降低。

因此，本发明的目的是提供用于在移动的基底上沉积涂层的方法，其中当金属蒸气必须沉积在带的仅一侧上时，金属在带的相对的裸露侧上的积聚显著低。

这通过提供根据权利要求1所述的用于在移动的基底上沉积涂层的方法来实现。所述方法也可以包括权利要求2至10的任何特征。

本发明还涵盖根据权利要求11至13所述的经涂覆的基底。

本发明还涵盖根据权利要求14或15所述的真空设备。

为了说明本发明，将特别地参照以下附图描述非限制性实例的多个实施方案和试验：

图1示出了根据本发明的在真空沉积设备内部用至少一个蒸气喷射器涂覆的基底的顶视图。

图2示出了根据现有技术的在真空沉积设备内部用至少一个蒸气喷射器涂覆的基底的顶视图。

图3示出了根据本发明的在真空沉积设备内部用至少一种金属涂覆的基底的侧视图。

图4示出了根据本发明的喷射金属蒸气的蒸气喷射器的实例。

本发明的其他特征和优点将根据本发明的以下详细描述而变得明显。

本发明涉及用于在真空沉积设备内部在移动的基底上连续沉积由至少一种金属形成的涂层的方法，其中所述方法包括：

-以下步骤：其中经由至少一个蒸气喷射器朝向移动的基底的一侧S1喷射金属蒸气，并通过所喷射的蒸气的冷凝来在所述侧上形成至少一种金属的层，至少一个蒸气喷射器以蒸气喷射器与垂直于基底的移动方向的轴A之间的角度α定位，所述轴在基底的平面内，α满足以下等式：

(D1+D2)+Le sinα+We cosα＝Ws，

α的绝对值大于0°，