專利名稱：通過電弧涂布基材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在權(quán)利要求1的前序部分中指定的類型的通過電弧涂布基材的方法以及用于在低壓下在真空室中進行通過電弧涂布基材的方法的真空室的蒸發(fā)器。
背景技術(shù)：
在低壓電弧蒸發(fā)下在真空室中通過電弧涂布基材的方法已經(jīng)公知很長時間了。電弧蒸發(fā)或電弧-PVD為離子電鍍PVD方法。在該方法中，在室和為負(fù)電位的標(biāo)靶材料之間觸發(fā)電弧，所述電弧引起標(biāo)靶材料熔融和蒸發(fā)。標(biāo)靶材料因此構(gòu)成陰極。在該方法中，已熔融和蒸發(fā)的標(biāo)靶材料與引入室中的反應(yīng)性氣體反應(yīng)，并且隨后在基材(即，在真空室中被涂布的工件)上沉積。在電弧蒸發(fā)期間，蒸發(fā)的材料的主要部分被電離。由標(biāo)靶材料開始，材料蒸氣隨后鋪展。由于將負(fù)電位另外施用于基材，(負(fù)偏壓)，已電離的材料蒸氣首先朝向基材加速。材料蒸氣隨后在基材表面冷凝。鑒于高電離剪切，通過分別在基材上和在標(biāo)靶上的應(yīng)力，可將巨大量的動能引入材料蒸氣中。這使得或多或少的顯著的應(yīng)力效應(yīng)在基材中實現(xiàn)。其中，這用于影響沉積的層的性質(zhì)，例如層的粘附性、密度、組成等。
需要這樣的層作為耐磨保護，用于產(chǎn)生抗粘合表面或用于防腐蝕工具和部件。 從切割工具的涂布來說通過電弧涂布的方法基本上是已知的。由此得到的涂層旨在使得底層的高度硬化的載體材料耐磨。電弧蒸發(fā)在真空室中在降低的總壓力下進行；參考 W02009/110830A1。用于該目的的室在尺寸上通常小，由于該原因它們通常不適于涂布大的部件。由于通過在室壁中提供的單個的圓形來源使沉積發(fā)生，電弧蒸發(fā)方法 高度可擴展，因此具有用于大的真空室的理想的必要條件。
在大多數(shù)情況下，實現(xiàn)盡可能有效的金屬蒸氣和反應(yīng)性氣體的組合被認(rèn)為是有利的。否則在沉積的層中將形成純金屬的局部區(qū)域，所謂的液滴。這將導(dǎo)致粗糙的表面、較少的稠密并因此較少的耐腐蝕層以及改變層的電性質(zhì)和表面化學(xué)性質(zhì)。
常常，尤其是高熔點金屬(例如Mo、Nb、W、Ta、Hf、Zr、Ru和Ir)的組合呈現(xiàn)引人注意的機械性質(zhì)、電性質(zhì)和表面化學(xué)性質(zhì)。通過電弧蒸發(fā)沉積這些金屬需要相對高的電弧電流(即，超過100安培)和常常超過20V的高電弧電壓。
例如，這樣的涂層還需要電極。然而，迄今為止，人們已制止通過電弧蒸發(fā)旨在特別用于電解，尤其是用于氯堿電解的電極的生產(chǎn)。這樣的催化活性涂層由具有高氧含量的高熔點金屬組成。如果這樣的層通過電弧蒸發(fā)生產(chǎn)，則將需要非常高的電弧電流，這可能進而導(dǎo)致高蒸發(fā)速率，并因此與反應(yīng)性氣體不充分的反應(yīng)。通過電弧蒸發(fā)，用于電極的催化活性層難以在技術(shù)上和在經(jīng)濟上實現(xiàn)。出于該原因，迄今為止，這些涂層使用已知的噴霧或浸沒方法或機械施用方法來產(chǎn)生。發(fā)明內(nèi)容
通常，通過電弧涂布基材的方法在低壓下在真空室中進行。出于該目的，真空室具有至少一個含有標(biāo)靶材料的蒸發(fā)器。此外，提供用于供應(yīng)反應(yīng)性氣體的氣體供應(yīng)裝置和用于產(chǎn)生低壓的真空泵。含有標(biāo)靶材料的蒸發(fā)器用作陰極，而真空室的內(nèi)壁用作陽極。隨后在標(biāo)靶材料和真空室的內(nèi)壁之間產(chǎn)生電弧。真空室中的壓力為低壓，即，通常O. 05Pa-2. OOPa 的壓力。
本發(fā)明的目的是進一步開發(fā)一種在權(quán)利要求1的前序部分中指定類型的在真空室中使用電弧涂布基材的方法，以這種方式(關(guān)于混合)獲得盡可能有效的高熔點金屬(一方面)和供應(yīng)的反應(yīng)性氣體的組分(另一方面)的組合。
通過權(quán)利要求1的特征部分以及其前序部分的特征的組合，實現(xiàn)該目的。
本發(fā)明是基于以下認(rèn)識做出的，通過提高壓力可改進形成層的金屬與反應(yīng)性氣體的混合。
催化活性涂層為用于氯氣和氫氧化鈉溶液大規(guī)模生產(chǎn)的經(jīng)濟型氯堿電解的決定性的先決條件。在實踐中，特別是通過氧化釕涂層可降低過電壓。這些涂層迄今為止以液體膜的形式機械施用，該液體膜隨后固化。該方法的優(yōu)點在于，其不需要很多的設(shè)備。施用的膜的厚度與在進行機械施用的一側(cè)上施用的液體的粘度和表面能緊密相關(guān)。隨 后的熱固化步驟用于除去揮發(fā)性粘合劑，并引起涂層固化。
這種方法涉及使表面微量脆化的危險。為了得到高粘著強度，其另外需要表面以金屬亮態(tài)涂布。尤其是幾乎看不見的有機雜質(zhì)將導(dǎo)致不令人滿意的層的粘附性。在方法操作中，與基礎(chǔ)材料的該不充分的粘合可能立即或者僅在一些時間之后引人注意。由于其機械性質(zhì)，這種類型的施用容易，但是關(guān)于機械性質(zhì)、層密度和涂層的粘附性，存在某些風(fēng)險。 然而，所有這些因素顯著有助于涂層的功能和持久性。出于該原因，需要確保具有以下性質(zhì)的層的沉積的方法
—聞?wù)持鴱姸?br> -精確可調(diào)節(jié)的組成
-精確可維持的層厚度
-容易控制和記錄的過程。
根據(jù)本發(fā)明，高熔點金屬用作標(biāo)靶材料，用于電活性表面和/或用于催化，并且在涂布期間真空室中的壓力為至少O. 5Pa，特別是至少3Pa，優(yōu)選至少5Pa。因此，在基材上形成具有高氧含量的電活性金屬層和/或具有高氧含量的催化活性金屬。鑒于壓力范圍，在形成層的金屬和反應(yīng)性氣體之間的碰撞速率充分提高，并且僅需要小的電弧電流。這進而導(dǎo)致較低的蒸發(fā)速率，因此導(dǎo)致進一步增強形成層的金屬與反應(yīng)性氣體的混合和反應(yīng)。在真空室中通過在該相對高的總的壓力下沉積，實現(xiàn)使用反應(yīng)性氣體改進形成層的金屬蒸氣的飽和。這導(dǎo)致氣化的形成層的金屬與反應(yīng)性氣體碰撞的高可能性。進一步的結(jié)果是，層中純的金屬含量可有利地進一步降低。除了顯著較低的電弧電流以外，這進一步節(jié)約了材料成本。
需要電活性表面用于催化，而且用于在電池中的低損失電流供應(yīng)，S卩，從電解質(zhì)到電極的低損失過渡。通常，術(shù)語電活性表面是指具有限定的性質(zhì)的表面，對于電應(yīng)用，該性質(zhì)與電阻和電解過電壓有關(guān)。
根據(jù)該方法的一個優(yōu)選的實施方式，純的氧氣(O2)或具有高氧含量的氣體用作反應(yīng)性氣體。
對于用作高熔點金屬，例如對于電極，已證明可用釕、銥、鈦、鉬或它們的混合物。因此，釕、銥、鈦、鉬或它們的混合物形式的高熔點金屬用作標(biāo)靶材料。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，電弧電流為至少65安培，優(yōu)選75安培。通過將形成層的材料與反應(yīng)性氣體徹底混合，由此以簡單的方式確保蒸發(fā)速率降低。當(dāng)蒸發(fā)速率降低，氣化的形成層的材料與反應(yīng)性氣體的碰撞可能性提高。
為了確保經(jīng)濟地實現(xiàn)所述方法，電弧電流不高于100安培。
迄今為止，已習(xí)慣向真空室供應(yīng)反應(yīng)性氣體，其方式使得真空室隨機充斥反應(yīng)性氣體。然而，為了使形成層的金屬蒸氣與反應(yīng)性氣體達到改進的飽和，根據(jù)本發(fā)明方法的另一種實施方式，在涂層方法的過程中，將反應(yīng)性氣體直接供應(yīng)到蒸發(fā)器中的標(biāo)靶材料。優(yōu)選地，以環(huán)狀方式將反應(yīng)性氣體供應(yīng)到標(biāo)靶材料，并且均勻地分布于環(huán)的周圍。
根據(jù)本發(fā)明方法的另一種實施方式，向基材(即，待涂布的工件)施加負(fù)電壓。鑒于在電弧蒸發(fā)中電離的高水平，施用于基材的該負(fù)電壓引起形成層的顆粒加速朝向基材，這導(dǎo)致明顯改進的層的粘附性。出于該原因，在涂布期間不需要增粘層。
根據(jù)本發(fā)明方法的一種優(yōu)選的實施方式，該方法用于涂布電極，該電極優(yōu)選用于電解，尤其是用于氯堿電解。
催化活性層的特征在于高氧含量。通常已知室中的氧與層的低粘著強度關(guān)聯(lián)。已知由鉻和氧化鋁的沉積得到含氧的涂層。然而，通過在超過400°C _500°C的高溫下沉積，本發(fā)明的方法確保充分的粘著強度。這里使用一個事實即高沉積溫度一般來說總是導(dǎo)致改進的粘合。然而，在均勻高溫下沉積大面積催化涂層需要相當(dāng)大的設(shè)備。另外的問題由應(yīng)力引起，該應(yīng)力由基材和層的熱膨脹程度不同而引起。給定1. 2X2. 7m的典型的尺寸，這些應(yīng)力將累加，并且最終引起應(yīng)用的涂層折斷。與小尺寸切割工具不同，此處高溫沉積不提供溶液。
PVD層的粘著強度被雜質(zhì)和天然氧化物顯著削弱。此外，雜質(zhì)也可對電阻擋層具有影響 。可通過使用硬剛玉噴砂而實現(xiàn)最優(yōu)清潔。在清潔表面之后和在沉積涂層之前，至少天然氧化不能避免。因此，催化涂層的機械施用涉及形成阻擋層的風(fēng)險或與基礎(chǔ)材料不充分的粘合的風(fēng)險。在本文描述的電弧蒸發(fā)方法中，在氬氣和氫氣的混合物中，通過發(fā)光，得到天然氧化物的分解。在這種情況下，氬氣具有純機械霧化功能，而氫氣用于氧化膜的化學(xué)還原。另外電弧蒸發(fā)方法可得到多于90%的形成層的種類的高電離水平。因此，幾乎所有形成層的蒸氣顆?？杉铀俪蚧谋砻?，并且射入基材晶格內(nèi)。通過上述措施在形成層的種類(電弧蒸發(fā))的高電離水平下，機械清潔(特別是剛玉噴砂)、物理作用(氬氣)和化學(xué)蝕刻 (氫氣)的組合產(chǎn)生了令本領(lǐng)域?qū)＜腋械襟@訝的結(jié)果，即在低溫(特別是200°C)下，以可再現(xiàn)的和可靠的方式，氧化層可在大的面積上沉積(可擴展電弧蒸發(fā))。
通過注射噴槍，通常將反應(yīng)性氣體(例如O2)引入到真空室的外周區(qū)域內(nèi)。然而，這導(dǎo)致與反應(yīng)性氣體一起的陰極供體材料沒有無實質(zhì)的飽和(not insubstantial saturation)。然而，為了仍得到平靜的燃燒行為，蒸發(fā)器必須在提高約30%的電流下操作。 該效應(yīng)使得難以設(shè)計具有小尺寸的蒸發(fā)器。利用小的蒸發(fā)器特別吸引人的是能夠更容易地得到小的供體主體。作為備選，通過圍繞蒸發(fā)器布置的環(huán)狀噴嘴直接供應(yīng)，可實現(xiàn)使用反應(yīng)性氣體高的飽和程度，這一點在以下更詳細(xì)地說明。高反應(yīng)性氣體含量允許電弧電流降低， 因此也降低冷卻要求。另外，使用反應(yīng)性氣體可完全飽和待氣化的材料。
因此，電弧蒸發(fā)的特征在于層組成的高靈活性程度。因此，通過提高引入的反應(yīng)性氣體(氧)的量，隨著層厚度的提高，層的組成可從金屬性變?yōu)檠趸浴＿@樣的過渡可改進催化層的功能或者也可用作耐磨保護指示劑。
根據(jù)本發(fā)明的另一個特征，通過在低壓電弧蒸發(fā)下在真空室中用于進行通過電弧涂布基材的方法的真空室的蒸發(fā)器實現(xiàn)其目的，在此反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置以環(huán)狀方式設(shè)置于標(biāo)靶材料(20)的周圍，并且呈現(xiàn)規(guī)則間隔的氣體出口孔。這也確保形成層的材料和反應(yīng)性氣體的徹底混合。盡管如此，這也保證在電弧中的高蒸發(fā)速率，并且導(dǎo)致標(biāo)靶材料的氣化的電活性和/或催化活性材料的非常高的飽和度。
特別是反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置與標(biāo)靶材料軸向和徑向間隔，其方式使得在電弧蒸發(fā)期間不會干擾電弧。
必須選擇間隔的距離和環(huán)狀形狀足夠大以避免短路，以防止反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置過熱和防止蒸發(fā)器斷路。
尤其是反應(yīng)性氣體出口孔均具有相同的橫截面。反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置的環(huán)狀形狀將氧化物形成從蒸氣相轉(zhuǎn)移至陰極表面，即，標(biāo)靶材料的表面。特別是，因此得到在陰極表面上電弧更精細(xì)的分布。這進而允許電弧電流降低。降低電弧電流導(dǎo)致降低陰極表面溫度。 這允許設(shè)定形成層的材料較低的蒸發(fā)速率。較低的蒸發(fā)速率進而允許在形成層的金屬和反應(yīng)性氣體之間改進的反應(yīng)。


由以下說明，結(jié)合在附圖中顯示的實施方式，可匯總本發(fā)明的其他優(yōu)點、特征和可能的應(yīng)用。在整個說明書、權(quán)利要求和附圖中，使用相同的術(shù)語和附圖標(biāo)記，如在以下附圖標(biāo)記列舉中說明的。在附圖中，
圖1為根據(jù)本發(fā)明在真空室中彼此緊鄰安裝的兩個蒸發(fā)器的橫截面圖2為圖1的兩個蒸發(fā)器的立體角視圖3為載體與蒸發(fā)器的頂視圖；和
圖4為環(huán)狀反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置的頂視圖。
具體實施方式

圖1顯示在真空室10中彼此緊鄰安裝的兩個蒸發(fā)器12，14的橫截面圖，所述蒸發(fā)器用于在低壓電弧蒸發(fā)下在真空室中進行通過電弧涂布基材的方法。剖面線，即線A-A，可在圖3中看見。真空室10可包括多個蒸發(fā)器12，14。蒸發(fā)器12，14 二者各自具有等價和相應(yīng)的設(shè)計。
每個蒸發(fā)器12，14具有基本主體16，在該基本主體16上通過快速釋放緊固件22 保持含有標(biāo)靶材料20的標(biāo)靶載體18。在基本主體16中提供冷卻導(dǎo)管24，用于在電弧蒸發(fā)期間冷卻標(biāo)靶載體18并由此冷卻標(biāo)靶材料20。
蒸發(fā)器12，14容納于蒸發(fā)器載體26中并與之緊密連接。出于該目的，蒸發(fā)器載體 26呈現(xiàn)凹口 28，該凹口 28符合并適應(yīng)蒸發(fā)器12，14和蒸發(fā)器保持固定裝置30，該蒸發(fā)器保持固定裝置30在一側(cè)上與蒸發(fā)器載體26連接，而在另一側(cè)上與相關(guān)的蒸發(fā)器12，14連接。
冷卻導(dǎo)管24幾乎橫跨面向基本主體16的標(biāo)靶載體18的整個側(cè)面延伸，并且與冷卻連接32相連。
基本主體16與電流供應(yīng)34連接，因此允許將負(fù)電位施用于基本主體16、標(biāo)靶載體 18和標(biāo)靶材料20，使得標(biāo)靶材料20用作陰極。
蒸發(fā)器載體26被抒入真空室10的室壁36中，其中在蒸發(fā)器載體26和室壁36之間提供隔熱裝置38。此外，螺釘連接40與蒸發(fā)器載體26隔熱。因此，蒸發(fā)器載體26與真空室10的室壁36完全隔熱。
除了快速釋放緊固件22以外，含有標(biāo)靶材料20的標(biāo)靶載體18也經(jīng)由附加螺釘連接42與基本主體16相連。安裝在快速釋放緊固件22上以及圍繞標(biāo)靶材料20的是由氮化硼組成的環(huán)44。
環(huán)44和標(biāo)靶材料20限定共同的平面46。在該平面46中布置的是屏蔽面板48的表面，該屏蔽面板48在標(biāo)靶材料20的區(qū)域中包括蒸發(fā)器12，14。屏蔽面板48經(jīng)由緊固裝置50與蒸發(fā)器載體26連接。
與平面46平行延伸并且與之間隔，向每個蒸發(fā)器12，14提供反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置 52，54。反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置52，64同等并相應(yīng)地設(shè)計，參見圖2。
反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置52，54經(jīng)由相應(yīng)的連接56，58與反應(yīng)性氣體供應(yīng)管線60相連。
圖3的頂視圖顯不具有六個蒸發(fā)器12,14,62,64,66,68的蒸發(fā)器載體26。取決于尺寸，在蒸發(fā)器載體26中還可排列更多或更少的蒸發(fā)器12,14,62,64,66,68。例如,對于六個蒸發(fā)器12,14,62,64,66,68,同樣可設(shè)計蒸發(fā)器載體26,但是在其中僅使用四個蒸發(fā)器。 在這種情況下，不需要的蒸發(fā)器實際上不安裝，而是僅在板(此處未顯示)中提供凹口 28。
在真空室10中，可安裝具有多個蒸發(fā)器12,14,62,64,66,68的多個蒸發(fā)器載體 26。
圖4顯示反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置52，其對應(yīng)于其它反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置54和不帶有任何附圖標(biāo)記的反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置。反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置52具有環(huán)狀設(shè)計，并且包括規(guī)則間隔的反應(yīng)性氣體出口孔70。這允許反應(yīng)性氣體均勻地供應(yīng)到相鄰的標(biāo)靶材料20。反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置52與平面46平行布置，并且相對于標(biāo)靶材料20的圓柱形式，所述反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置52與標(biāo)靶材料20軸向和徑向間隔，以防止在電弧蒸發(fā)期間干擾電弧。
反應(yīng)性氣體出口孔70具有均勻的孔橫截面。經(jīng)由反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置52，54供應(yīng)氧，其中高熔點金屬(即，釕)用作標(biāo)靶材料20，用于催化。在真空室10中，在通過電弧涂布基材(此處未顯示)期間，在真空室10中設(shè)定壓力為至少3Pa，優(yōu)選5Pa。出于該目的，提供適于控制真空泵(此處未顯示)的控制和調(diào)節(jié)裝置。運行電流為至少65安培，優(yōu)選75安培，并因此顯然低于100安培。
為了改進層的粘附性，向基材(此處未顯示)施加負(fù)偏壓。
本發(fā)明的方法和本發(fā)明的蒸發(fā)器優(yōu)選用于生產(chǎn)電極，該電極用于電解，尤其是用于氯堿電解，其中電極包括電活性層，同時包括具有高氧含量的催化活性金屬。
根據(jù)本發(fā)明用于催化涂布的程序步驟的實例
1.載體材料的堿性清潔。
2.在6，OOOPa下，使用標(biāo)準(zhǔn)剛玉120，通過剛玉噴砂粗磨基材。
3.在超聲環(huán)境中進一步清潔基材，用于去除噴砂材料。
4.使基材帶電荷。
5.抽空真空室至O.1Pa0
6.加熱基材至200°C。
7.在5Pa下，在Ar/H2混合物中，使基材發(fā)光約15
8.在200°C和3-5Pa下，使用催化材料涂布基材。
附圖標(biāo)記列舉
10真空室
12頂部蒸發(fā)器
14底部蒸發(fā)器
16基本主體
18標(biāo)靶載體
20標(biāo)靶材料22快速釋放緊固件
24冷卻導(dǎo)管
26蒸發(fā)器載體
28蒸發(fā)器載體凹口
30蒸發(fā)器保持固定裝置
32冷卻連接
34電連接
36室壁
38隔熱裝置
40螺釘連接
42附加螺釘連接
44環(huán)
46平面
48屏蔽面板
50緊固裝置
52頂部反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置
54底部反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置
56頂部連接
58底部連接
60反應(yīng)性氣體供應(yīng)管線
62蒸發(fā)器
64蒸發(fā)器
66蒸發(fā)器
68蒸發(fā)器
70反應(yīng)性氣體出口孔
權(quán)利要求
1.一種在低壓電弧蒸發(fā)下在真空室(10)中通過電弧涂布基材的方法，所述真空室(10)具有至少一個含有標(biāo)靶材料(20)的蒸發(fā)器(12，14，62，64，66，68)、用于供應(yīng)反應(yīng)性氣體的反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置(53，54)和真空泵，其中，含有所述標(biāo)靶材料(20)的所述蒸發(fā)器(12，14，62，64，66，68)用作陰極，而所述真空室(10)的內(nèi)壁(36)用作陽極，在所述蒸發(fā)器(12，14，62，64，66，68)和所述真空室(10)的內(nèi)壁(36)之間產(chǎn)生電弧，其特征在于，高熔點金屬用作標(biāo)靶材料(20)，用于電活性表面和/或用于催化，并且在涂布期間真空室(10)中的壓力為至少O. 5Pa，特別是至少3Pa，優(yōu)選5Pa，并且在基材上形成具有高氧含量的電活性金屬層和/或具有高氧含量的催化活性金屬層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，氧氣或具有高氧含量的氣體用作反應(yīng)性氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，釕、銥、鈦、鉬或它們的混合物用作標(biāo)靶材料(20)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，電弧電流為至少65安培，優(yōu)選75安培。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，電弧電流不超過100安培。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，將所述反應(yīng)性氣體供應(yīng)于所述蒸發(fā)器(12，14,62,64,66,68)中的標(biāo)祀材料(20)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述反應(yīng)性氣體以環(huán)形方式供應(yīng)于所述標(biāo)靶材料(20)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，向基材施加負(fù)偏壓。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，該方法用于涂布電極，所述電極優(yōu)選用于電解，尤其是用于氯堿電解。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其特征在于，該方法具有以下程序步驟a)基材的堿性清潔；b)基材的粗磨，特別是剛玉噴砂，特別是使用標(biāo)準(zhǔn)剛玉120，優(yōu)選在6，OOOPa下；c)基材的超聲清潔,用于噴砂材料的去除；d)使基材帶電荷；e)抽空真空室，特別是抽空至O.1Pa ；f)加熱基材，特別是加熱至200°C；g)使基材發(fā)光，特別是在Ar/H2混合物中，優(yōu)選在5Pa下，特別是使基材發(fā)光15分鐘；h)使用催化材料涂布基材，特別是在200°C和3-5Pa下。
11.一種真空室(10)的蒸發(fā)器(12,14,62,64,66,68),用于在低壓電弧蒸發(fā)下在真空室中進行通過電弧涂布基材的方法，特別是用于進行根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法，其中，所述蒸發(fā)器(12，14，62，64，66，68)含有標(biāo)靶材料(20)，其特征在于，反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置(52，54)以環(huán)狀方式設(shè)置于標(biāo)靶材料(20)的周圍，并且呈現(xiàn)規(guī)則間隔的反應(yīng)性氣體出口孔(70)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述反應(yīng)性氣體供應(yīng)裝置(52，54)與標(biāo)靶材料(20 )軸向和徑向間隔，在電弧蒸發(fā)過程期間間隔的距離不會干擾電弧。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述反應(yīng)性氣體出口孔(70)各自具有相同的橫截面。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任意一項所述的蒸發(fā)器，其特征在于，所述標(biāo)靶材料(20)由用于催化的高熔點金屬組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在低壓電弧蒸發(fā)的情況下用于在真空室(10)中通過電弧涂布基材的方法和蒸發(fā)器(12，14，62，64，66，68)，其中，所述真空室(10)具有至少一個含有標(biāo)靶材料(20)的蒸發(fā)器(12，14，62，64，66，68)、用于供應(yīng)反應(yīng)性氣體的反應(yīng)性氣體供應(yīng)管線(53，54)和真空泵，其中，含有標(biāo)靶材料(20)的所述蒸發(fā)器(12，14，62，64，66，68)用作陰極，而真空室(10)的內(nèi)壁(36)用作陽極，在所述蒸發(fā)器(12，14，62，64，66，68)和所述真空室(10)的內(nèi)壁(36)之間產(chǎn)生電弧。根據(jù)本發(fā)明，高熔融金屬用作標(biāo)靶材料(20)，用于催化，并且在涂布期間真空室(20)中的壓力為至少0.5Pa，特別是至少3Pa，優(yōu)選5Pa。在基材上形成具有高氧含量的催化活性金屬層。
文檔編號C25B11/04GK103003466SQ201180034464
公開日2013年3月27日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者O·凱賽 申請人:三斯特根股份有限公司, 洪埃德科股份有限公司