JPS6327425B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 蒸発物の再充填のための方法は、特に移動する
帯状の金属基質の積層のために継続的に作動する
高率の蒸発装置におけるアルミニウムの配量され
た再充填に使われる。

既知の蒸発装置は、アルミニウム線ないし片が
るつぼに導かれ、そこで融解されることで、蒸発
が休止している間にるつぼが蒸発物で再充填され
るという原理に基いて作動する。蒸発が行なわれ
ている間の蒸発器るつぼへのAlのこの再充填は、
上から直接蒸発させるべき物質の表面であろうと
表面下のるつぼを通してであろうと、蒸発過程の
妨害という結果になる。（ドイツ民主共和国特許
第59981号明細書）。この欠陥は、Alの中で解放
されたガスは一部真空での融解の際、又一部は蒸
発温度約1850KへのAl融成物の加熱の際に遊離さ
れるということにより生じる。このガスは蒸発ス
テーシヨン全体での圧力上昇をもたらす。層の付
着力の減少や層表面の灰色化がその結果である。
それ以上の、望ましくない現象は、融解されたば
かりでまだ比較的冷たいAlによつて制約されて、
蒸発器るつぼ内の蒸発物の無指向性の流れによつ
て引き起こされる。そこから生じる不均等で時間
的に変化する蒸気放出面の温度配分は蒸発させる
べき帯の横方向と縦方向の層厚の変動をもたら
す。

蒸発容器に液状の蒸発物が導管を通つて供給さ
れ、これは真空外で炉の中で融解され、液状に保
たれることも知られている（ドイツ連邦共和国出
願公開第19389992号公報）。その際、蒸発物は蒸
発器の表面下にもたらされる。この方法は、炉容
器中で融解されたAlは完全にはガス抜きをされ
ておらず、従つてこれは蒸発容器に達して融解物
から発生したガスによりすでに述べた障害が引き
起こされるという欠点をもつ。

本発明の目的は、蒸発物、特にAlを、前記欠
点を除去し、継続操作で作動する巾の広い（＞
500mm）帯の蒸発を可能にするよう、蒸発器るつ
ぼに追加供給することにある。

Al蒸発器の追加供給のための方法とこの方法
を実施するための装置を造り出すという課題が本
発明の根底をなし、この方法は蒸発ステーシヨン
でほんの僅かなガス発生を惹起し、蒸発物表面の
温度配分はほとんど変化させず、又、Alの配量
された追加供給を可能にする。蒸発過程は追加供
給によつても、又、発生した酸化物層によつても
影響を受けることはない。

本発明に従つてこの課題は、Alが蒸発ステー
シヨンの外で真空中で別個のるつぼ内で電子ビー
ムを用いて液化され、約1000〓に加熱されるのみ
で、液状のAlはるつぼから蒸発ステーシヨンの
中にある蒸発器るつぼ中にカスケード装置を経て
導かれ、その際全処理は真空で行われるというこ
とによつて解決される。蒸発物は経済的理由から
なまこ銑として供給され、これは電子ビームによ
つてすつかり溶かされ、るつぼに滴下する。溶融
池は同様に電子ビームによつて照射される。この
液化とるつぼ内のAlの加熱及びカスケード装置
への流出物の配量のために特別に制御された電子
ビームが用いられる。制御は、融解と加熱に必要
な性能に対応してなまこ銑やるつぼ上の電子ビー
ムの滞留時間が調節されるという方法で行われれ
る。なまこ銑やるつぼの間の電子ビームの交代は
数10ミリ秒で行われる。しかし、その長さが数秒
の範囲にある周期では電子ビームはるつぼ流出口
に焦点を絞られる。このことはこの領域内のAl
とAl₂O₃の局部的過熱を招くので、限界をほんの
僅か上回つただけですでに酸化層を破つて液状の
Alが突出することになる。その際僅かに流出し
たAlの量は、カスケード装置の中のAlが適正な
真空表面比に基き完全にガス抜きが行われるよう
に作用する。配量された“湯出し”の制御は電子
ビームの制御によつて行われる。Al₂O₃の誘導沈
澱部分は蒸発過程を妨害しない。Alの噴出や接
続された蒸発ステーシヨン内の圧力上昇を防止す
るために、いわゆる「アルミニウムの泡だち」に
よりアルミ融解の残りのガス化が続く。物質供給
のこの形態では融解の際まだ大量のAl₂O₃が装置
に装入される。この酸化物は溶融池の表面に堆積
する。たつた1000Kへの溶融池の加熱ではこの層
は破壊されない。それはすでにこの温度で存在す
るAlの蒸発が危険のない値にまで低減されると
いう長所をつ。この方法を実行するための装置は
１個の真空室でできており、そこにはゲートを通
してなまこ銑状のAlが導入される。予備融解室
と呼ばれるこの真空室では揺動可能のるつぼが、
融成分の物質が滴入するように配置されている。
るつぼには流出口が取り付けられている。予備融
解室には、電子ビームが固型の蒸発物、溶融池及
び流出口を照射できるように電子砲が配置されて
いる。るつぼ２の下側には融解して流動する材料
の流出口６がある。るつぼの上ではAlなまこ銑
３が融解し、そのとき既に最初のガス抜きが行な
われる。融解流動材料は導管７に流入し、導管９
中に落下し、蒸発器るつぼ１０に到る。導管７と
９の間には管８があり、この管の中を流出中の融
解材料が通る。管７と９の間は、ガス抜き（発
泡）が行なわれるように少くとも100ミリメート
ルは離した方がよい。さらに導管装置を耐熱性
で、真空で出すガスが僅かで、又、Al抵抗性物
質、とくに珪素炭化物（SiC）で製作することが
適切である。

予備融解室１の中にるつぼ２があり、その中に
Alなまこ銑３が電子砲４で作られる電子ビーム
５により溶かされる。電子ビーム５はAlなまこ
銑３、るつぼ２及びるつぼ２の流出口６を照射す
る。るつぼ２は傾倒可能である。るつぼ２の傾傾
倒の際液状のAlは流出口６を通つて傾斜した導
管７に、そこから垂直な管８を通つて同じく傾斜
した導管９へ流れ込み、そこから次に蒸発器るつ
ぼ１０へ達し、その蒸発器るつぼは本来の蒸発ス
テーシヨンにある。その際、カスケード式の導管
装置内の液状のAlは任意落下区間の一部に落下
する。そうすることによりAlの“泡立ち”とそ
れによる残余ガス抜きが行われる。

管９は蒸発器るつぼ１０の上に載つており、他
端に蒸発器るつぼ１０の昇降の際にその運動につ
いて行くための回転支承点を有する。こうして管
９からの出口の間隔は常に一定に保たれる。

予備融解室１は前記各管の領域で一つの結合部
を介して蒸発ステーシヨン１１に真空状態で結合
することができる。即ち予備融解室と蒸発ステー
シヨンの両者は圧力の一様な排気鐘を構成する。
しかし流出口６の領域に結合を解くために真空弁
を設けるのがよい。こうしてこの真空弁から流出
口６が突出し、流出口６は弁が閉まるとき引込
む。即ち管６は弁を閉じるために予め予備融解室
の中へ引込められる。それにより導管７と９の間
の落下高度が不適当に大きくなることを避けるた
めに導管８がその間に配置され、それにより、補
助的なカスケードが生じる。

Alの融解と加熱のための電子ビーム５は周期
的に数秒範囲でるつぼ２の流出口６に焦点を絞つ
て偏向させられ、この領域のAlとAl₂O₃の局部的
加熱を招く。

【図面の簡単な説明】

第１図は予備融解室の断面図、第２図は予備融
解室の蒸発ステーシヨンンの平面図である。 １……予備融解室、２……るつぼ、３……Al
なまこ銑、５……電子ビーム、６……流出口、
７，９……導管、１０……蒸発器るつぼ、１１…
…蒸発ステーシユヨン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Alを制御された電子ビームにより真空中で
   融解し、るつぼ内で1000〓迄加熱し、るつぼから
   電子ビームによつて真空でのカスケードを介して
   蒸発ステーシヨンの蒸発器るつぼ中に導くことを
   特徴とする、蒸発物を蒸発ステーシヨン外で融解
   し、液状で供給する、Al蒸発器の再充填のため
   の方法。 ２ 予備融解室１が真空方式で蒸発ステーシヨン
   １１と接続されており、予備融解室１中にはゲー
   トを通つて導入されたAlなまこ銑３、流出口６
   を有する傾倒可能のるつぼ２、蒸発物と溶融池と
   流出口６を照射可能な電子ビーム５をもつ電子砲
   ４が配置され、流出口６の下部で始まり、蒸発ス
   テーシヨン１１の蒸発器るつぼ１０で終る導管
   ７；９が配置されており、これらの導管７；９の
   間に垂直管８があり、導管７と導管９の間が少く
   とも100ミリメートルは離してあることを特徴と
   する、蒸発ステーシヨンと接続された予備融解室
   から成る装置。 ３ 蒸発ステーシヨン１１と予備融解室１の間に
   弁が配置されており、この領域で導管７が移動可
   能である、特許請求の範囲２に記載の装置。 ４ 導管７；９が耐熱性で、真空中でほとんどガ
   スを出さずアルミ抵抗物質、とくに珪素炭化物か
   ら成る、特許請求の範囲２に記載の装置。