वैक्यूम वाष्पीकरण कोटिंग प्रौद्योगिकी का परिचय

2、वाष्पीकरण हीटिंग

(1) प्रतिरोध ताप वाष्पीकरण
प्रतिरोध हीटिंग वाष्पीकरण सबसे सरल और सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली हीटिंग विधि है, जो आम तौर पर 1500 ℃ से कम पिघलने बिंदु वाली कोटिंग सामग्री पर लागू होती है, तार या शीट आकार में उच्च पिघलने बिंदु वाली धातुएं (डब्ल्यू, मो, टीआई, टा, बोरोन नाइट्राइड, आदि) होती हैं। आमतौर पर चढ़ाना सामग्री को पिघलाने, वाष्पित करने या उर्ध्वपातित करने के लिए विद्युत प्रवाह की जूल गर्मी के माध्यम से वाष्पीकरण सामग्री से भरे वाष्पीकरण स्रोत के उपयुक्त आकार में बनाया जाता है, वाष्पीकरण स्रोत के आकार में मुख्य रूप से मल्टी-स्ट्रैंड सर्पिल, यू-आकार, साइन लहर शामिल होती है , पतली प्लेट, नाव, शंकु टोकरी, आदि। साथ ही, विधि के लिए वाष्पीकरण स्रोत सामग्री में उच्च गलनांक, कम संतृप्त वाष्प दबाव, स्थिर रासायनिक गुण, उच्च तापमान पर कोटिंग सामग्री के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं होना आवश्यक है। अच्छा गर्मी प्रतिरोध, बिजली घनत्व में छोटा बदलाव, आदि। यह वाष्पीकरण स्रोत के माध्यम से उच्च धारा को अपनाता है ताकि फिल्म सामग्री को गर्म किया जा सके और सीधे हीटिंग द्वारा वाष्पित किया जा सके, या फिल्म सामग्री को ग्रेफाइट और कुछ उच्च तापमान प्रतिरोधी से बने क्रूसिबल में डाला जा सके। धातु ऑक्साइड (जैसे A202, B0) और अप्रत्यक्ष हीटिंग के लिए अन्य सामग्री वाष्पित हो जाती है।
प्रतिरोध ताप वाष्पीकरण कोटिंग की सीमाएँ हैं: दुर्दम्य धातुओं में वाष्प का दबाव कम होता है, जिससे पतली फिल्म बनाना मुश्किल होता है;कुछ तत्वों को हीटिंग तार के साथ मिश्र धातु बनाना आसान होता है;मिश्र धातु फिल्म की एक समान संरचना प्राप्त करना आसान नहीं है।सरल संरचना, कम कीमत और प्रतिरोध हीटिंग वाष्पीकरण विधि के आसान संचालन के कारण, यह वाष्पीकरण विधि का एक बहुत ही सामान्य अनुप्रयोग है।

(2) इलेक्ट्रॉन किरण ताप वाष्पीकरण
इलेक्ट्रॉन बीम वाष्पीकरण कोटिंग सामग्री को पानी से ठंडा तांबे के क्रूसिबल में रखकर उच्च ऊर्जा घनत्व इलेक्ट्रॉन बीम के साथ बमबारी करके वाष्पित करने की एक विधि है।वाष्पीकरण स्रोत में एक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन स्रोत, एक इलेक्ट्रॉन त्वरण शक्ति स्रोत, एक क्रूसिबल (आमतौर पर एक तांबे का क्रूसिबल), एक चुंबकीय क्षेत्र कुंडल और एक ठंडा पानी सेट आदि शामिल होते हैं। इस उपकरण में, गर्म सामग्री को पानी में रखा जाता है -ठंडा क्रूसिबल, और इलेक्ट्रॉन किरण सामग्री के केवल एक बहुत छोटे हिस्से पर बमबारी करती है, जबकि शेष अधिकांश सामग्री क्रूसिबल के शीतलन प्रभाव के तहत बहुत कम तापमान पर रहती है, जिसे क्रूसिबल का बमबारी वाला हिस्सा माना जा सकता है।इस प्रकार, वाष्पीकरण के लिए इलेक्ट्रॉन बीम हीटिंग की विधि कोटिंग सामग्री और वाष्पीकरण स्रोत सामग्री के बीच संदूषण से बच सकती है।
इलेक्ट्रॉन बीम वाष्पीकरण स्रोत की संरचना को तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: सीधी बंदूकें (बौल्स बंदूकें), रिंग बंदूकें (विद्युत रूप से विक्षेपित) और ई-बंदूकें (चुंबकीय रूप से विक्षेपित)।वाष्पीकरण सुविधा में एक या अधिक क्रूसिबल रखे जा सकते हैं, जो एक साथ या अलग-अलग कई अलग-अलग पदार्थों को वाष्पित और जमा कर सकते हैं।

इलेक्ट्रॉन किरण वाष्पीकरण स्रोतों के निम्नलिखित फायदे हैं।
①इलेक्ट्रॉन बीम बमबारी वाष्पीकरण स्रोत का उच्च बीम घनत्व प्रतिरोध हीटिंग स्रोत की तुलना में कहीं अधिक ऊर्जा घनत्व प्राप्त कर सकता है, जो उच्च पिघलने बिंदु सामग्री, जैसे डब्ल्यू, मो, अल 2 ओ 3, आदि को वाष्पित कर सकता है।
②कोटिंग सामग्री को पानी से ठंडा तांबे के क्रूसिबल में रखा जाता है, जो वाष्पीकरण स्रोत सामग्री के वाष्पीकरण और उनके बीच की प्रतिक्रिया से बच सकता है।
③हीट को सीधे कोटिंग सामग्री की सतह पर जोड़ा जा सकता है, जिससे थर्मल दक्षता अधिक हो जाती है और गर्मी संचालन और गर्मी विकिरण का नुकसान कम हो जाता है।
इलेक्ट्रॉन बीम हीटिंग वाष्पीकरण विधि का नुकसान यह है कि इलेक्ट्रॉन गन से प्राथमिक इलेक्ट्रॉन और कोटिंग सामग्री की सतह से द्वितीयक इलेक्ट्रॉन वाष्पित होने वाले परमाणुओं और अवशिष्ट गैस अणुओं को आयनित करेंगे, जो कभी-कभी फिल्म की गुणवत्ता को प्रभावित करेगा।

(3) उच्च आवृत्ति प्रेरण हीटिंग वाष्पीकरण
उच्च-आवृत्ति प्रेरण हीटिंग वाष्पीकरण क्रूसिबल को कोटिंग सामग्री के साथ उच्च-आवृत्ति सर्पिल कुंडल के केंद्र में रखना है, ताकि कोटिंग सामग्री उच्च-आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के प्रेरण के तहत मजबूत एड़ी वर्तमान और हिस्टैरिसीस प्रभाव उत्पन्न कर सके, जो कारण बनता है फिल्म की परत को तब तक गर्म करें जब तक वह वाष्पित होकर वाष्पीकृत न हो जाए।वाष्पीकरण स्रोत में आम तौर पर एक जल-ठंडा उच्च-आवृत्ति कुंडल और एक ग्रेफाइट या सिरेमिक (मैग्नीशियम ऑक्साइड, एल्यूमीनियम ऑक्साइड, बोरान ऑक्साइड, आदि) क्रूसिबल होता है।उच्च आवृत्ति बिजली आपूर्ति दस हजार से कई सौ हजार हर्ट्ज की आवृत्ति का उपयोग करती है, इनपुट शक्ति कई से कई सौ किलोवाट है, झिल्ली सामग्री की मात्रा जितनी छोटी होगी, प्रेरण आवृत्ति उतनी ही अधिक होगी।इंडक्शन कॉइल फ़्रीक्वेंसी आमतौर पर पानी से ठंडा तांबे की ट्यूब से बनी होती है।
उच्च-आवृत्ति प्रेरण हीटिंग वाष्पीकरण विधि का नुकसान यह है कि इनपुट पावर को ठीक से समायोजित करना आसान नहीं है, इसके निम्नलिखित फायदे हैं।
①उच्च वाष्पीकरण दर
② वाष्पीकरण स्रोत का तापमान एक समान और स्थिर होता है, इसलिए कोटिंग की बूंदों के छींटे की घटना उत्पन्न करना आसान नहीं होता है, और यह जमा फिल्म पर पिनहोल की घटना से भी बच सकता है।
③वाष्पीकरण स्रोत को एक बार लोड किया जाता है, और तापमान को नियंत्रित करना अपेक्षाकृत आसान और सरल होता है।