[发明专利]真空沉积设备和用于涂覆基底的方法

说明书

本发明涉及用于在移动的基底S上连续沉积由金属或金属合金形成的涂层的真空沉积设备1，所述设备包括：蒸发坩埚4，所述蒸发坩埚4适合于供给金属或金属合金蒸气并且包括蒸发管7；沉积室2，所述沉积室2适合于使基底S沿着给定路径P移动通过；和蒸气喷射涂覆机3，所述蒸气喷射涂覆机3将蒸发管与沉积室连接，其中所述蒸气喷射涂覆机还包括再分配室31和蒸气排放孔32，所述再分配室31包括定位在所述再分配室内的至少一个再加热装置33，所述蒸气排放孔32包括底部开口，所述底部开口将蒸气排放孔与再分配室连接；顶部开口，经由所述顶部开口，蒸气可以在沉积室中离开；和两个侧面，所述两个侧面在顶部开口的方向上朝向彼此会聚。

本发明涉及用于在基底上沉积由金属或金属合金例如锌和锌-镁合金形成的涂层的真空沉积设备，所述设备更特别地旨在用于涂覆钢带，但不限于此。本发明还涉及用于涂覆其基底的方法。

已知有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。

从WO97/47782和WO2009/047333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。然而，已经观察到锌蒸气倾向于冷凝，这在金属涂层中和金属涂层上导致微滴状缺陷。

因此，本发明的目的是通过提供防止金属或金属合金蒸气冷凝的真空沉积设备来弥补现有技术的设备和方法的缺陷。

为此目的，本发明的第一主题是用于在移动的基底上连续沉积由金属或金属合金形成的涂层的真空沉积设备，所述设备包括：蒸发坩埚，所述蒸发坩埚适合于供给金属或金属合金蒸气并且包括蒸发管；沉积室，所述沉积室适合于使基底沿着给定路径移动通过；和蒸气喷射涂覆机，所述蒸气喷射涂覆机将蒸发管与沉积室连接，其中蒸气喷射涂覆机还包括：

-再分配室，所述再分配室从蒸发管横向地延伸并且横跨给定路径的宽度并且包括定位在所述再分配室内的至少一个再加热装置，以及

-蒸气排放孔，所述蒸气排放孔包括底部开口，所述底部开口将蒸气排放孔与再分配室连接；顶部开口，经由所述顶部开口，蒸气可以在沉积室中离开；和两个侧面，所述两个侧面将底部开口与顶部开口连接，其中蒸气排放孔的侧面在顶部开口的方向上朝向彼此会聚。

根据本发明的设备也可以具有单独或组合考虑的以下列出的任选的特征：

-蒸气排放孔的沿垂直于其长度的平面的截面为梯形，

-蒸气排放孔的沿垂直于其长度的平面的截面为等腰梯形，

-等腰梯形的底角的值大于60°，

-蒸气排放孔的侧面在顶部开口的方向上朝向彼此呈指数会聚，

-底部开口与各侧面之间的角度的值在蒸气排放孔的出口处大于60°，

-蒸气排放孔的底部开口的宽度与顶部开口的宽度之间的比率为1.6至2.4，

-侧面长度与底部开口宽度之间的比率为4至8。

本发明的其他特征和优点将在以下描述中更详细地描述。

参照以下附图通过阅读以下描述，将更好地理解本发明，以下描述仅仅出于说明的目的而提供并且决不旨在是限制性的：

-图1，其是根据本发明的设备的一个实施方案的截面，

-图2，其是根据本发明的蒸气喷射涂覆机的一个实施方案的截面，

-图3，其是将本发明与现有技术进行比较的数值模拟的结果。

应注意，如本申请中使用的术语“下部”、“下方”、“向内”、“在内(inwards)”、“向外”、“在外(outwards)”、“上游”、“下游”……是指当将设备的不同构成元件安装在真空沉积线上时，后面的构成元件的位置和取向。