Способ изготовления фольги

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(5) М. Кл,/00 С 2 Гееударвтвенный нвюнтвтОввета Ннннетрев ОООРне деваю нзобрвтенндн втнрытнй(53) УДК 621.396.6.049. 75.002 (088. 8) убЛиковано 0509,77. Бюллетень М 33 та опубликования описания 281077.А.Мовчан, А.Н.Жунда, В.С.Ковальчуки Е.Н.Стребков Специальное при ГоспланТрудового онструкторское бюро вакуумных Латвийской ССР и Ордена Ленин расного Знамени институт элек им. Е.О. Патона окрытий и орденсварки 1) Заявител(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОЛЬГ 5 Изобретение относится к технологии испарения н конденсации веществ в вакууме, может найти применение при изготовлении сверхтонкой металлической фольги. 5Известен способ получения фольги в вакууме путем испарения и конденсации меди на подложку из полированной нержавеющей стали при 127-232 С или на стальную подложку с антиадгезивом иэ 10 окиси алюминия при 232-527 С. При этом получают медную Фольгу толщиной не ме нее 25,4 мкм. Фольга при температурах выше 232 С от подложки из полирован- . ной яврткавеющей стали не отделяется, 15 а антиадгезив из окиси алюминия не при" годен при Формировании фольги при температурах ниже 505 К. Кроме того, антиадгеэив иэ окиси алюминия плохо воспроизводит рельеф полированной поверх ности, часто получается рыхлым, что сказывается на качестве Фольги.Чтобы получМь этим способом фольгу с различными свойствами, необходимо иметь подложки как с антиадгезивом, 2 так и беэ него, причем антиадгезив из окиси алюминия мало пригоден для многократного отделения фольги в силу низкой термостоРкодти системы сталь - окись алюминия. 30 Цель изобретения - придание сверхтоикой фольге заданных физико-механических свойств, в том числе и стабильных, путем обеспечения хорошего отделения фольги от поверхности конденсации в широких интервалах температуры и скорос" ти конденсации при одновременной высокой прочности сцепления и удовлетворительной термостойкости антиадгезионного слоя с подложкой.Предлагаемый способ, заключающийся в испарении н конденсации материала фольги в вакууме на поверхность с предварительно нанесенным антиадгезионным слоем и отделением образовавшегося конденсата От антиадгеэионного слоя, отли чается тем, что в качестве материала антиадгеэионногс слоя применяют вакуумный конденсат двуокиси циркония или двуокиси циркония в смеси с окислом элемента второй, третьей или четвертой группы Периодической системы элементовАнтиадгеэионный слой наносят толщиной 1-50 мкм прн температуре поверх- о ности конденсации в интервале 297-727 С.Применение в качестве антиадгезнва конденсата двуокиси цирконйя в чистом виде либо конденсата, полученного его испарением в смеси с другим окислом, обеспечивает требуемую для надежногоотделения сверхтонкой Фольги от поверхности конденсации минимальную адгэиюФольги в интервале температур 12727 оСПредел прочности медной сверхтон 5кой фольги, применяемой для ольгиро.вания гетинакса, 20-25 кг/мм . Этомузначению для 10-микронной фольги соответствует предельная сила отрыва20-25 г/см. Для надежного съема фольги, исключающего деформацию и надрывы, сила сцепления фольги с поверхностью конденсации не должна превышать10 г/см.Между тем медная Фольга, нанесеннаяна поверхность иэ нержавеющей стали 5при температуре 350 С, не отделяетсядаже при полировке поверхности дочЯкласса или при использовании в качестве антиадгеэива Фторидов,В тех же условиях медная фольга отделяется от поверхности двуокиси кремния при усилии 40-50 г/см,Аналогичный параметр для антиадгезионного слоя из двуокиси циркония илисмеси двуокиси циркония .с двуокисью Ябкремния составляет 5-.10 г/см, причемон стабилен при изменении процентного содержания двуокиси кремния в пределах 0-0,85 мол.долей.Применение для антиадгезива смеси 30окислов предпочтительно и в тех случаях, когда нет возможности испаритьтугоплавкую двуокись циркония (т.пл."2687 С). Смесь двуокиси циркония с0,3-0,85 мол.долями двуокиси кремния 35интенсивно испаряется уже при 14271627 С, для чего достаточно простейоших реэисторных испарителей.Чтобы получить сверхтонкую фольгусо стабильным. Фи;и,-механическимисвойствами, необходимо расширить зерх-.ний интервал температур поверхностиконденсации. Так, например, предельная прочность образцов медной фольгитолщиной 10 мкм при температуре конденсации 350 С после выдержки в течение месяца при комнатной температурепонизилась на 17. Предельная прочность тех же образцЬВ 1 при температуре конденсации 580 С сохранилась.69Предла аемый способ обеспечиваетотделение сверхтонкой .фольги с усилием отрыва в широком интервале температур в диапазоне 5-10 г/см. Так как свойства фольги фзависят и от скорости конденсации, можно, расширив интервал температур поверхности конденсации, поВысить производительность труда прн получении фольги с заданными свойствами.Испытания на изгиб стальных и медных положек со слоем антиадгезивов иэ двуокиси циркония и смеси двуокиси циркония с двуокисью кремния толщиной )-50 мкм, нанесенных путем испарения и конденсации, показали, что удовлетворительное сцепление антиадгеэива с основой происходит при нанесении антиадгезива в интервале температур 300- 825 С. При этом антиадгеэивы при высоком качестве поверхности удовлетворительно повторяют рельеф поверхности, практически. не понижая класса обработки основы.Ниже приведены примеры получения сверхтонкой плотной фольги из некоторых сплавов с указанием основных технологических параметров.П р и м е р 1. Прессованный штабик ф 50 мм иэ двуокиси циркония т. пл. 2700. С) нагрели электронным лучом в медном водоохлаж".5 даемом тигле в вакууме 8 10 мм рт.ст. Мощность нагрева 12,0 кВт. Пары двуокиси циркония конденсировались на полированную подложку нэ нержавеющей стали Х 18 Н 10 Т, нагретую до 40 ОС. Скорость конденсации,2-3 мкм/мин, толщина полученного слоя 10-15 мкм.Последующим испарением меди иэ графитового тигля при мощности нагрева 2,5 кВт. конденсировали медь со скоростью порядка 30-40 мкм/мин при температуре подложки 200 фС. Толщина полученной фольги 10+ 1 мкм.Фольга отделилась с усилием 3-7 г/см, слой плотнЫй, без надрывов.Предул прочности на разрыв 30-40 кг/мм, относительное удлинение - порядка 0,5.П р и м е р 2. На подложку с антиадгезивом, нанесенным и соответствии с примером 1, медь нанесли при температуре подложки 600 фС. Предел прочности 21 кг/мм, относительное удлинение 2,1% Фольга. жмем". Все сдойсс.ь .асс"ной отожженой .еди аП р И м е р 3. Смесь двуокиси цирКоиия с двуокисью кремния т.пл.1500-1600 С) с содержанием квар 1 а 0,5 мол. долей нагрели в ва" кууме порядка 2 10 мм рт. ст.в молибденовой лодочке пропусканием через нее электрического тока, При нагреве смеси до 1400-1500 С открыли заслонку, и на подложку из нержавеющей стали, нагретую до 720 К, нанесли разделительный слой 1-10 мкм. Скорость конденсации 0,2 мкм/мин. На подготовленную таким образоц подложку медь осадили со скорс:тью конденсации порядка 30 мкм/мин при температуре подложки 470-670 К. Толщина Фольги 10+1 мкм, микротвердость 90-65 кг/мм ,и дел прочности 34-25 кг/ммП р и м е р 4. Медная фольга получена в полном соответствии с примером 3, за исключением того, что для разделительного слоя использовали смесь двуокиси цир571526 формула изобретения Составитель П.Лягин Б. Федотов Техред З.фанта Кощектор Е,Папп Заказ 2979/18 Тираж 1130 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035 д Москва, ЖРаушская наб. д, 45 Филиал ППП фПатентф-, г.ужгород, ул. Проектная, 4кония и двуокиси кремния с содержанием последнего 0,75 мол.долей.Как и в примере 3, сила отрыва медной фольги от разделительного слоя составила 3-7 г/см.5Медная фольга имела те же характеристики,Способ изготовления фольги, включающий испарение и конденсацию материала фольги в Вакууме на поверхность с предварительно нанесенным антиадге-.зионным слоем н отделение образовавшегося конденсата от антиадгезионногослоя, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения,производительности и повышения качества фольги, вкачестве материала антиадгеэионногослоя используют вакуумный конденсатдвуокиси цирконня илн двуокиси циркония в смеси с окислом элемента второй,третьей или четвертой группы Периодической системы элементов,