178660. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fedőrétegnek tükröző felületre való felhordására
3 178660 4 A folyamat kivitelezésének feltételei — gőznyomás a vákuumkamrában - azonban nem mindig biztosítanak optikailag átlátszó védőréteget, habár az optikai átlátszóság egyike a legfontosabb előfeltételeknek. Ezenkívül az előállítandó védőréteg kopásállósága nem elegendő, a reflektorok számos alkalmazási területál és a por eltávolításának lehetőségét sem biztosítja a reflektor felületéről. Ismertek berendezések védőrétegnek reflektorokra való felhordására, amelyekben lakkfürdőt vagy porlasztót, valamint megfelelő szárítóberendezéseket alkalmaznak. Ahhoz, hogy ezeket a felszereléseket használhassák, kiegészítő gyártóterületre, szellőzésre, valamint személyzetre van szükség. A szilíciumoxid védőréteg felhordására ugyanazt a vákuummetallizáló berendezést használjuk fel, mint a tükröző rétegek felhordására, ez a berendezés azonban kiegészítőleg tápforrásokkal és a kamrában oxidáló légkör teremtésére vagy a védőréteg tulajdonságait javító kémiai vegyület gőzeinek hozzávezetésére készülékkel is el van látva. Ezt a készüléket nagy vákuum és nagyobb energiaintenzitás jellemzi, mint ami az alumíniumozáshoz szükséges. Ismert berendezés tükröző réteg felhordására vákuumban való elgőzölögtetéssel és védőréteg felhordására a gázfázisból parázsfénykisülésben való lerakódással is. A berendezésben vákuumkamra, ebben az elektródaként szolgáló munkadarabok forgatására a kamraházzal villamosán összekötött bolygókerekes készülék, alumíniumelgőzölögtető, amely izzóelektróda is a parázsfénykisülés létrehozására, különleges alakú, a kamraházzal szemben szigetelt elektróda és az alumíniumelgőzölögtető az elektródától elválasztó ernyő van. A kamra szivattyúrendszerrel van összekötve, a szivattyú csőcsonkjával ellentétes oldalon a kiindulási vegyület gőzeinek a kamrába való adagolt bevezetésére adagoló van. A bérrendezés a következőképpen működik. Az alumíniumbevonatnak a bolygókerekes készülékkel forgatott munkadarabra való felhordása után a kamrában a levegőt 10-2 Pa (7,5 • 10“s mmHg) nyomásig ritkítják, és adagolóval bevezetik a kamrába a kiindulási vegyületet, ami által létrehozzák a kamrában a szükséges nyomást. A parázsfényldsülést a kamraházzal összekötött munkadarab és a kamraházzal szemben szigetelt elektróda között hozzák létre. A védőréteg felhordása során ezenkívül izzóelektródaként alumíniumelgőzölegtetőt használnak, amit magasabb hőmérsékletre hevítenek, hogy elérjék az elektronok emisszióját. Az izzóelektródát a munkadarabhoz képest negatív potenciálra kapcsolják. Az említett berendezés azonban nem biztosítja annak lehetőségét, hogy több kiindulási vegyület és gáz alkalmazása mellett hozzunk létre védőréteget, mert csak egy adagoló van kiindulási anyag bevezetésére. Ezenkívül a berendezés nem tartalmaz készüléket a kiindulási vegyületek gőzeinek a munka darabra való egyenletes vezetésére, habár ez szükséges ahhoz, hogy a munkadarabon egyenletes fedőréteg jöjjön létre. A berendezés csak a forgó réteghordozóra való fedőréteg felhordására való, arra nem, hogy olyan munkadarabokra is fedőréteget hordjanak fel, amelyek a kamrához viszonyítva mozdulatlanok. Miután a kamrák a munkadarabbal földelve, azaz a kamraházzal villamosán össze vannak kötve, a védőréteg a kamra falára is lerakódik, ami által a berendezés használata nehézkessé válik és a kiindulási anyag felhasználása növekszik. A berendezés szerkezeti kivitele továbbá nem teszi lehetővé a kiszivattyúzás sebességének szabályozását a fedőréteg felhordása során, ez szükséges ahhoz, hogy a kamrában fönntarthassuk az állandó gőznyomást és végül biztosíthassuk az előállítandó fedőréteg egyenletes minőségét. Izzóelektróda alkalmazása továbbá a berendezés szerkezetét bonyolultabbá teszi. A találmánnyal az a célunk, hogy a tükröző felületek fedőrétegeinek minőségét, például a korrózió- és kopásállóságot, és ezzel a tükröző berendezések élettartamát megnöveljük. Olyan eljárást és berendezést hoztunk létre fedőrétegnek tükröző felületre való felhordására, amelylyel a tükröző felületre egyenletes, optikailag átlátszó védőréteg létrehozása lehetséges a tükröző felület felhordásával egy ciklusban és ugyanabban a kamrában, a védőréteg pedig csak a bevonandó munkadarabokon rakódik le. A feladatot úgy oldjuk meg, hogy a fedőrétegnek tükröző felületre való felhordását, gáz alakú szerves kiindulási vegyületeknek parázsfénykisülésben való polimerizációját a következő műszaki jellemzők között végezzük: a kamra gőznyomása 1 • 10~2—1 mmHg, a kisülés áramsűrűsége 0,01-0,5 mA/cm2 és az áramfrekvencia 50—40 000 Hz. Gáz alakú szerves kiindulási vegyületként nitrogéntartalmú szilíciumorganikus vegyületeket vagy főleg az alkálisor szénhidrogénjeit, például dékánt alkalmazunk. A választott eljárástechnikai jellemzők optikai átlátszóságot, valamint a réteg korrózió- és kopásállóságát biztosítják. így például a frekvenciának a választott 50—40 000 Hz közötti változtatása a keménység szabályozását és ennek következtében a védőréteg kopásállóságának változtatását teszi lehetővé. A frekvencia növelése ezenkívül a réteg lerakodási sebességének növekedésével jár együtt. A folyamat kivitelezése a kisülés áramsűrűsége és a gőznyomás választott tartományán belül a réteg optikai átlátszóságát biztosítja. A nitrogéntartalmú szilíciumorganikus vegyületek vagy az alkálisor szénhidrogén vegyületeinek alkalmazása a réteghordozóval szembeni adhézió, valamint a korrózióállóság és a keménység növekedésével jár együtt. A korrózió- és kopásállóság növelésére a fedőréteget a következő körülmények között állítjuk elő: — a gáz alakú szerves kiindulási vegyület és a gaz alakú ötvöző adalékok, például oxigén, széndioxi , vízgőz és ammónia egyidejű bevezetése mellett, aim a kopás- és melegedésállóságot növelő Sí—0, átkötések kialakítását teszi lehetővé, — különböző gáz alakú kiindulási vegyüle váltakozó bevezetése mellet, ami a réteghordozov szembeni jó adhézióval, valamint nagy korrózió-, opás- és hőállósággal rendelkező rétegkombináció előállítását teszi lehetővé, . — a lerakodott fedőréteg parázsfénykisülésöen, gáz alakú anyagban, például oxigénben, leveg vagy vízgőzben való kezelése mellett, ami azt a l tőséget nyújtja, hogy a felületi réteg keménysége 5 10 15 20 2 í 30 35 40 45 50 55 60 65 2
