Способ нанесения токопроводящей пленки Советский патент 1978 года по МПК H05B3/16 C03C17/22 

Изобретение относится к обпасги эпекгротехники и может быгь использовано при нанесении ппенок на поверхности эпекгронагреватепей.

Известен способ нанесения токопровоаящих ппенок на основе двуокиси опова, в частности легированной сурьмой, по.средством пупьверизации ппенкообразующего состава на нагретое изаепие ij .

По такому способу издепие нагревают в эпектрической печи до 45О-5СЮ С, загем в течение с,производят пупьверизацию ппенкообрааукяцего раствора с помощью пис топе та-пу пьвер иза тор а.

Пупьверизацию раствора на издепие осу ществляют непрерьтно и многократно.

Однако такой способ не пригоден дпя нанесения токопроводящей ппенки на издепие в виде тер вращения с переменным сечением, так как резко ухудшаются физикоэпектрические свойства ппенки. Это объясняется тем, ЧТО при беспрерывной пупьве- ризации в паро-газовой среде, на которой происходит осаждение ппенки на издепие, через небопьшой промежуток времени от

начапа пупьверизации появпяются аопопнитепьные вкпючения в виде окиспов сурьмы и других продуктов реакции. Указанные вкпючения проникают в состав ппенки, где ПОЯВПЯЮТСЯ образования, не входящие в кристаппическую решетку ппенки, так называемые бесструктурные образования. Ппен- ка с бесструктурными образованиями имеет ппохую адгезию к подпожке, неоднородную структуру по топшине и низкие эпектриче- ские характеристики.

Нагрев издепия до С в момент нанесения ппенки не гарантирует уничтожения собственно проводимости двуокиси опова. Т.е. не обеспечивает в процессе гидропизной реакции попного окис- пения ионов опова, которые присутствуют в ппенке. Ппенка, нанесенная при 45О5СЮ С, при испопьзовании ее в качестве нагреватепьного эпемента уже при 2ОО25О С начинает быстро терять физико- эпектрические параметры и становится практически непригодной.

Известен способ попумения эпектропровод$пиих покрытий на издепия спожной 36 конфигурации на сгекпа, ргекпокрнсгаппического магериапа и керамики ГзТ . Напыпение ппенкообразующего состава осущесгвпяегся через сегку с огверстия- ми различной величины в непрерывном режиме по всей длине изделия. Известен также способ нанесения гокопроводящей пленки двуокиси олова на кварцевое основание нагревагепьного эпеменга, выпопненного в виде тепа враще-. ния, имеющего переменное сечение в виде шаров с соединитеньными кольцевыми перемычками -fsj . Изаепие вращается, в рабочей камере печи-установки. При аос иженин 58О С открывается окно камеры и ппенкообразую щий раствор пульверизируется на иадепЕие. Пульверизация ппенкоофазующего раствора ведется в непрерывном режиме по всей длине издеиия многократными циклами в течение 3-8 мин. Выдержка при нанесении пленки на изцепие при данном составе ппенкообразующего раствора не требуется. Нанесение ппенки в гаком режиме возможно потому, что в пленкообразукхцем растворе на основе двуокиси олова кет сурьмы и других пегирующнх добавок, способных соз давать в составе пленки бесструктурные образования., Ппенка на основе двуокиси олова, пегированная сурьмой и бором, нанесенная таким образом, получается рыхпой,неравно- мерной по структуре с резко ухудшенной адгезией к основанию ( при нанесении пле ки топщиной более 1,5 мкм адгезии к ос- нованию вовсе отсутствует), с нестабильными электрическими параметрами, т.е. неприемлемой в качестве нагревательного элемента. Цепью изобрегения является повышение надежность электронагревателя с пленкой,.. преимущественно легированной сурьмой и бором путем улучшения однородности ее структуры и повышение адгезии ппенки. Это достигается тем, что пульверизаиию производят при 58О-65О С по-меньшей мере двумя циклами. Вначале на учас ки освовевия, имеющие меньшие сечения, в течение 2-1О с .на каждый, а затем на участки, имеющие большее сечение, в те- чение О,5-3,О с на каждый. После каждого цикпа пульверизации электронагреватель выдерживают при температуре, достигающей 75О С в течение 1О-2О мин, причем нижнийпрецеп диапазона температур выцержки равен темдературе нанесения пленки. На фиг. 1 показана схеме нанесения плбнки на участки меньшего сечения; на фиг. 2 - на участки большего сечения. O Основание 1, имеющее узкие 2 и широкие 3 участки, закреппено с возможностью вращения на оси 4. Нанесение токопровоящей ппенки осуществляют распылителем 5. Предварительно обезжиренное основание 1 закрепляют в приспособлении с возможостью вращения на оси 4. помещают в рабочую зону установки для нанесения то- копроводящей пленки и нагревают до температуры, при которой напыляют пленкооб разуиадий раствор, на поверхность изделия ( в нашем случае не ниже 58О С). При достижении необходимой температуры от крывают заслонку и поочередно ос ес вляют пульверизацию пленкообразующего раствора из распылителя 5 ( или из нескольких распылителей одновременно) на более узкие участки 2. Затем заслонку закрывают и выдерживают основание 1 в течение 1О-2О мин в диапазоне темперач. тур, нижний предел которого равен температуре нанесения ппенки, а верхний - не более 75О .С, после чего также поочередно ( или одновременно) проводят пульверизацию ппенкообразующего раствора на более широкие участки 3 и последующую выдержку. Первый цикл определяется временем от начала поочередной ( или одновременной) пульверизации пленкообразующего раствора на участки основания, имеющие меньшее сечение до-момента выдержки изделия. Второй цик(1 определяется временем от начала пульверизации на участки, имеющие большее сечение, до второй выдержки.. Выдержка электронагревателя при повышенной температуре с нанесенным промежуточным слоем токопроводящей пленки необходима для того, чтобы перевести пленку из аморфного состояния, которое она получает при напылении, в крис, таллическое, чтобы тонкий промежуточный слой пленки мог стабилизироваться и в нем образовалась кристаллическая рещетка. того, выдержка в yka3aHHOM диапазрне температур необходима для уничтожения собственной проводимости овуокиси опова с тем, чтобы пленка имела ТО1ШКО примесную проводимость. В том случае, когда электронагреватель содержит большое количество объемов переменного сечения, например более трех,а пульверизацию ведуг поспецо- аательно, количество выдержек изделия можно увепичить и производить дополнительно, разрывая первый или второй циклы.