DE4018665A1 - Einrichtung zum Aufbringen von Keramikschichten - Google Patents
Einrichtung zum Aufbringen von KeramikschichtenInfo
- Publication number
- DE4018665A1 DE4018665A1 DE4018665A DE4018665A DE4018665A1 DE 4018665 A1 DE4018665 A1 DE 4018665A1 DE 4018665 A DE4018665 A DE 4018665A DE 4018665 A DE4018665 A DE 4018665A DE 4018665 A1 DE4018665 A1 DE 4018665A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- coating
- chamber
- target
- electron beam
- ceramic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/28—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
- C23C14/30—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Abstract
Es wird eine Einrichtung für das Aufbringen von Keramikschichten unter Anwendung eines physikalischen Elektronenstrahl-Bedampfungsverfahren beschrieben. Die Einrichtung enthält eine Vorrichtung zum Einleiten der anionischen Komponente des Keramikmaterials in eine Beschichtungskammer und eine Vorrichtung, die die anionische Komponente während des Beschichtungsvorgangs um das Beschichtungsobjekt herum hält.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Auf
bringen von Keramikschichten auf Metallsubstrate. Im ein
zelnen betrifft die Erfindung eine insbesondere für das
Aufbringen von Keramikschichten auf die Oberfläche eines
Metallobjekts geeignete Einrichtung zur physikalischen
Elektronenstrahl-Bedampfung.
Keramikbeschichtungen sind in den US-PS 4 248 940 von Go
ward u. a., 4 321 311 von Strangman und 4 676 994 von Dema
ray beschrieben. Zu Beispielen für Keramikmaterial zählt
Zirkondioxid, das mit Magnesiumoxid, Zerdioxid oder Yttri
umoxid stabilisiert ist. Es sind auch andersartige Keramik
beschichtungen bekannt, zu denen z. B. Al2O3 und MgO, TiN
und Si3N4 sowie SiC zählt. Keramikbeschichtungen können in
Verbindung mit einer Metallbeschichtung gemäß der Erläute
rung in den vorstehend angeführten Patentschriften verwen
det werden oder direkt auf die Substratoberfläche aufge
bracht werden.
Mit der von Goward beschriebenen Einrichtung werden Kera
mikschichten nach dem Plasmaaufsprühverfahren aufgebracht,
während mit den von Strangman und Demaray beschriebenen
Einrichtungen die Keramikschichten durch physikalische
Elektronenstrahl-Bedampfung aufgebracht werden.
In verschiedenerlei Industriezweigen haben zwar die mit den
vorstehend genannten Einrichtungen und Verfahren aufge
brachten Wärmesperrschichten eine gewisse Nützlichkeit ge
zeigt, jedoch sind für verschiedenerlei Anwendungszwecke
weitere Verbesserungen gefragt. Mit der Erfindung werden
diese Anforderungen erfüllt.
Die Erfindung bietet eine verbesserte Einrichtung zum Abla
gern von Keramikschichten auf einem Substrat durch physika
lische Elektronenstrahl-Bedampfung. Die Einrichtung enthält
eine Beschichtungskammer, ein Keramik-Target in der Kammer
und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Elektronenstrahls
und zum Richten des Strahls auf das Target. Ferner enthält
die Einrichtung auch Vorrichtungen für das Einleiten der
anionischen Komponente des Keramikmaterials in die Be
schichtungskammer und zum Zusammenhalten dieser anionischen
Komponente und des durch das Auftreffen des Elektronen
strahls auf das Keramik-Target erzeugten Verdampfungspro
dukts um das Substrat herum während des Beschichtungspro
zesses.
Der Ausdruck "anionische Komponente" bezeichnet einen gas
förmigen Stoff, der dem Anion entspricht, das gebildet
wird, wenn das Beschichtungs-Target durch den Elektronen
strahl verdampft wird. Wenn z. B. das Beschichtungs-Target
aus Zirkoniumdioxid besteht, wird das Anion O-2 gebildet,
so daß die anionische Komponente Sauerstoffgas oder eine
für die Abgabe von Sauerstoffatomen geeignete Stoffzusam
mensetzung ist. Auf ähnliche Weise entsteht dann, wenn das
Beschichtungs-Target aus Titannitrid besteht, das Anion N-1,
so daß die anionische Komponente Stickstoffgas oder eine
zur Abgabe von Stickstoffatomen geeignete Stoffzusammenset
zung ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist insbesondere bei dem
Ablagern von Keramikbeschichtungen nutzvoll, die einer Re
aktion zu einem substöchiometrischen Zustand unterliegen,
wenn ein Keramik-Target in einer Umgebung verdampft wird,
welche durch einen niedrigen Partialdruck der anionischen
Komponente charakterisiert ist. Ein Beispiel für ein derar
tiges Keramikmaterial ist Zirkondioxid, das während einer
physikalischen Elektronenstrahl-Bedampfung in einer Nieder
druckkammer zum Bilden der substöchiometrischen Form ZrO2-x
reagiert.
Bei einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ein
richtung wird die anionische Komponente durch Rohre, die in
Strömungsverbindung mit einer außerhalb der Beschichtungs
kammer angeordneten Quelle für die anionische Komponente
stehen, in die Beschichtungskammer und zu dem zu be
schichtenden Bauteil bzw. Beschichtungsobjekt hin geleitet.
In der Beschichtungskammer ist eine Einfassung angeordnet,
die das Beschichtungsobjekt eng umschließt, wobei die Ein
fassung und das darin enthaltene Objekt oberhalb des Be
schichtungs-Target angeordnet sind. Die Rohre leiten die
anionische Komponente direkt in die Einfassung, die auch
mindestens eine Öffnung hat, durch die das Verdampfungspro
dukt bzw. der Dampf eingelassen wird, der durch das Auf
treffen des Elektronenstrahls auf das Keramik-Target ent
steht. Der Dampf kondensiert auf der Objektoberfläche und
die Einfassung hält die anionische Komponente in der Nähe
des Beschichtungsobjekts, was das Bilden von Beschichtungen
hoher Qualität ergibt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläu
tert.
Fig. 1 ist eine vereinfachte schematische Darstellung eines
Ausführungsbeispiels der Beschichtungseinrichtung
für die physikalische Elektronenstrahl-Bedampfung.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die zum Teil
aufgeschnitten eine Reaktionskammer der Beschich
tungseinrichtung zeigt.
Allgemein betrifft die Erfindung eine insbesondere für das
Aufbringen von Keramikschichten auf die Oberfläche eines
Objekts geeignete Beschichtungseinrichtung zur physikali
schen Elektronenstrahl-Bedampfung (EB-PVD-Verfahren).
Ein grundlegendes Merkmal der erfindungsgemäßen Beschich
tungseinrichtung besteht darin, daß eine Einfassung verwen
det wird, die die anionische Komponente des Keramikmateri
als auf dem Raum zusammenhält, der unmittelbar die Oberflä
che des Beschichtungsobjekt umgibt. Gemäß den vorangehenden
Ausführungen bedeutet der Ausdruck "anionische Komponente"
den gasförmigen Stoff, der dem Anion entspricht, welches
bei dem Verdampfen des Beschichtungs-Target durch den Elek
tronenstrahl gebildet wird. Die anionische Komponente wird
derart in die Beschichtungskammer eingeleitet, daß eine
Störung und Schwächung des Elektronenstrahls auf ein Min
destmaß herabgesetzt ist, sowie auch derart, daß die Kon
densation des Verdampfungsprodukts auf dem Beschichtungsob
jekt minimal behindert ist.
Diese Aufgaben werden mit einer Einrichtung gelöst, die auf
die in der Zeichnung dargestellte Weise gestaltet ist. Im
einzelnen zeigt die Fig. 1 eine Beschichtungseinrichtung 5
zur Beschichtung nach dem EB-PVD-Verfahren, die eine durch
Wände 11 abgegrenzte abgedichtete Beschichtungskammer 10
und eine Vorrichtung 12 für das Evakuieren der Beschich
tungskammer 10 enthält. Die Beschichtungseinrichtung 5 ent
hält ferner eine Elektronenstrahlquelle 14, ein Keramik-
Target 16 und Vorrichtungen zum Halten von mindestens einem
Beschichtungsobjekt 20 in der Beschichtungskammer 10. Diese
Vorrichtungen haben alle die in der Industrie übliche Aus
führung. Die Fig. 1 zeigt vereinfacht nur eine Elektronen
strahlquelle 14, ein Keramik-Target 16 und eine Evakuier
vorrichtung 12. Es ist jedoch offensichtlich, daß jeweils
mehr als eines dieser Bauteile eingesetzt werden kann.
Die anionische Komponente des Keramikmaterials wird in die
Beschichtungskammer 10 über mindestens eine Leitung bzw.
mindestens ein Rohr 22 eingelassen, das sich von einer vor
zugsweise außerhalb der Beschichtungskammer 10 angeordneten
Quelle 26 für diese Komponente weg erstreckt. Ein jeweili
ges Rohr 22 endet an einem Auslaß 28. Jedes Rohr 22 ist
derart gestaltet und angeordnet, daß die anionische Kompo
nente über den Auslaß 28 zu dem Beschichtungsobjekt 20 hin
ausströmt. Gemäß der Darstellung in der Figur liegt jeder
Auslaß 28 zwischen dem Beschichtungsobjekt 20 und dem Be
schichtungs-Target 16. Die anionische Komponente strömt
über den jeweiligen Auslaß 28 zu dem Beschichtungsobjekt 20
in einer Richtung, die mit der Richtung zusammenläuft, in
der die Dämpfe von dem Beschichtungs-Target 16 zu dem Be
schichtungsobjekt 20 gelangen, d. h., sie strömt nicht ent
gegen dieser Richtung.
Gemäß der Darstellung auch in Fig. 2 leiten die Rohre 22
die anionische Komponente direkt in eine nachstehend als
Reaktionskammer bezeichnete Einfassung 30, die innerhalb
der Beschichtungskammer 10 über dem Target 16 aufgehängt
ist. Ein jeweiliges Beschichtungsobjekt 20 ist in der Reak
tionskammer 30 auf die nachstehend ausführlich beschriebene
Weise aufgehängt. Die Reaktionskammer 30 hat mindestens
eine obere bzw. Deckenwandung 40, die in engem Abstand zu
einer Rückfläche 21 des Beschichtungsobjekts 20 im wesent
lichen dem jeweiligen Rohrauslaß 28 gegenübergesetzt ist.
Die Rückfläche 21 des Beschichtungsobjekts 20 ist die von
dem Beschichtungs-Target 16 wegweisende Fläche. Aus der
Zeichnung ist ersichtlich, daß die Deckenwandung 40 zwi
schen der Wand 11 der Beschichtungskammer 10 und der Rück
fläche 21 des Beschichtungsobjekts 20 liegt. Die durch das
Auftreffen des Elektronenstrahls auf das Keramik-Target 16
erzeugten Dämpfe dringen in die Reaktionskammer 30 durch
eine Öffnung 46 in einer Bodenwandung 42 hindurch ein, die
im Abstand von dem Keramik-Target 16 angeordnet ist.
Die Reaktionskammer 30 hat ferner Seitenwände 32, die in
Verbindung mit der Deckenwandung 40 und der Bodenwandung 42
eine Einfassung bilden, welche das jeweilige Beschichtungs
objekt 20 umgibt. Die Abmessungen der Reaktionskammer 30
sind kleiner als die Abmessungen der Beschichtungskammer
10. Infolgedessen begrenzt die Reaktionskammer 30 einen In
nenraum, der kleiner als der Innenraum der Beschichtungs
kammer 10 ist. In der Deckenwandung 40 ist eine Öffnung 52
ausgebildet, die während des Beschichtungsvorgangs einen
Teil der in die Reaktionskammer 30 eingeleiteten anioni
schen Komponente aus der Reaktionskammer 30 ausläßt. Die
Bodenöffnung 46 und die Deckenöffnung 52 sind oberhalb des
Beschichtungs-Target 16 im wesentlichen vertikal ausge
fluchtet.
Der Zweck der Reaktionskammer 30 besteht gemäß der vorste
henden Beschreibung darin, die anionische Komponente in dem
das Beschichtungsobjekt 20 unmittelbar umgebenden Raum zu
halten. Die Reaktionskammer 30 ruft um das Beschichtungsob
jekt 20 herum einen hohen Partialdruck der anionischen Kom
ponente hervor. Wenn die Verdampfungsprodukte bzw. Dämpfe
in die Reaktionskammer 30 gelangen und gegen die Objek
toberfläche stoßen, kondensieren sie an der Oberfläche und
bilden die Beschichtung. Wenn dann die anionische Kompo
nente mit dem Kondensat zusammentrifft, verbindet sie sich
mit dem Kondensat in einer chemischen Reaktion, durch die
irgendwelche anionischen Fehlstellen der Schicht gefüllt
werden, wodurch eine stöchiometrische (oder nahezu stöchio
metrische) Beschichtung gebildet wird.
Durch die Reaktionskammer 30 wird die Wahrscheinlichkeit
erhöht, daß die anionische Komponente mit dem Kondensat zu
sammentrifft. Allgemein gesehen prallt die anionische Kom
ponente innerhalb der Kammer von einer Wandung der Reakti
onskammer 30 zur anderen hin, bis sie entweder mit dem Kon
densat zusammenprallt und reagiert oder über die Öffnungen
der Reaktionskammer 30 austritt. Daher wird durch die Reak
tionskammer 30 die Verweilzeit der anionischen Komponente
um das Beschichtungsobjekt 20 herum verlängert.
Die hauptsächliche Funktion der Öffnung 52 der Reaktions
kammer 30 besteht darin, die anionische Komponente aus der
Reaktionskammer 30 auszulassen und dadurch die gegensei
tige Störung dieser Komponente mit dem Kondensat der Dämpfe
an der Objektoberfläche auf ein Mindestmaß zu verringern.
Die Öffnung 52 leitet die überschüssige anionische Kompo
nente aus der Reaktionskammer 30 in einer Richtung heraus,
bei der der Elektronenstrahl nicht unterbrochen oder ge
stört wird, der auf das Beschichtungs-Target 16 fällt. Eine
vorteilhafte Gestaltung der Öffnung 52 ist in der Fig. 2
dargestellt. Angrenzend an die Öffnung 52 sind Wände 54 an
geordnet, die sich in der von dem Beschichtungs-Target 16
wegweisenden Richtung erstrecken und die einen kaminartigen
Aufbau bzw. Kamin 56 bilden.
Haltevorrichtungen 48 für das Festlegen des Beschichtungs
objekts in der Reaktionskammer 30 werden vorzugsweise der
art gestaltet, daß sie eine Drehung und/oder Umsetzung des
Objekts um eine Längsachse oder irgendeine andere Achse zu
lassen. Durch das Bewegen des Objekts 20 in der Reaktions
kammer 30 während des Beschichtungsvorgangs, wie z. B. durch
das Drehen, Versetzen oder Neigen wird das Bilden einer Be
schichtung unterstützt, die über die ganze Objektfläche
gleichförmige Dicke hat.
Die Rohre 22 für das Einlassen der anionischen Komponente
in die Reaktionskammer 30 während des Beschichtungszyklus
treten durch die Seitenwand 32 der Reaktionskammer 30 hin
durch und sind derart angeordnet, daß während des Beschich
tungszyklus ein Strom der anionischen Komponente zu dem je
weiligen Objekt 20 hin gerichtet wird. Vorzugsweise werden
die Rohre 22 derart angeordnet, daß die anionische Kompo
nente direkt gegen die Objektfläche strömt. Am besten er
hält jedes Rohr 22 eine Vielzahl von in engem Abstand ange
ordneten Auslaßöffnungen 58 kleinen Durchmessers, die die
anionische Komponente unter einem Winkel von ungefähr 45°
gegen die Horizontale zu der Objektoberfläche hin leiten.
Die Rohre 22 werden in einem derartigen Winkel ausgerich
tet, daß die Auslaßöffnungen zumindest teilweise gegen die
Dämpfe abgeschirmt sind, welche in die Reaktionskammer 30
eindringen. Durch diese Gestaltung wird verhindert, daß die
Dämpfe in den Auslaßöffnungen 52 kondensieren und diese be
trächtlich verschließen.
Falls in der Reaktionskammer 30 mehr als ein Objekt zu be
schichten ist, wird die Kammer vorzugsweise in Einzelkam
mern 60 und 62 unterteilt, innerhalb denen ein jeweiliges
Beschichtungsobjekt festgelegt wird. Die Einzelkammern 60
und 62 werden durch eine Trennwand 64 begrenzt, die sich
ungefähr parallel zu den Wänden 57 des Kamins 56 über die
Länge der Reaktionskammer 30 erstreckt. Die Trennwand 64
vergrößert die Fläche, gegen die die anionische Komponente
in der Reaktionskammer 30 prallen kann.
Die Reaktionskammer 30 soll derart gestaltet werden, daß
die Innenabmessungen der Kammer nur geringfügig größer als
die Abmessungen des Beschichtungsobjekts (oder der Objekte)
sind. Durch eine derartige Gestaltung wird die anionische
Komponente auf dem Bereich unmittelbar um die Objekte herum
zusammengehalten.
Es wurde eine Reaktionskammer der vorstehend beschriebenen
Art aufgebaut, die sich als nutzvoll für das Aufbringen ei
ner Beschichtung aus säulenförmig körnigem, mit Yttriumoxid
stabilisiertem Zirkondioxid auf die Oberfläche eines Ob
jekts aus einer Legierung auf Nickelbasis erwiesen hat. Die
Kammer und die Rohre wurden aus einer austenitischen rost
freien Stahllegierung hergestellt. Die Rohre hatten inner
halb der Kammer auf einer Länge von ungefähr 10 cm Auslaß
öffnungen in Abständen von ungefähr 6,5 mm mit dem Durch
messer von 0,75 mm. Die Auslaßöffnungen waren in einem Win
kel von ungefähr 45° gegen die Horizontale zu der Mittelli
nie eines jeweiligen Beschichtungsobjekts hin gerichtet,
wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Die Kammer hatte eine
Länge von ungefähr 25 cm, eine Breite von ungefähr 25 cm
und eine Höhe von ungefähr 12 cm. Der Kamin 56 ragte unge
fähr 7,5 cm über die obere Fläche der Kammer heraus und war
gemäß der Darstellung im wesentlichen mittig auf die obere
Fläche aufgesetzt. Die Deckenöffnung und die Bodenöffnung
waren über dem Beschichtungs-Target vertikal ausgefluch
tet. Das Objekt war ungefähr in der Mitte zwischen der Dec
kenwandung und der Bodenwandung angeordnet und die Rohre
waren in die Kammer auf ungefähr der gleichen Höhe wie die
Bodenwandung eingeführt.
Die Beschichtungseinrichtung wurde zwar vorstehend anhand
eines Ausführungsbeispiels ausführlich dargestellt und be
schrieben, jedoch kann der Fachmann ohne Abweichung von dem
Erfindungsgedanken verschiedenerlei Änderungen hinsichtlich
der Form und der Einzelheiten vornehmen. Z. B. kann es
zweckdienlich sein, mehr als zwei Rohre für das Einführen
von anionischen Komponenten in die Reaktionskammer vorzuse
hen oder Rohre an anderen Stellen als den in den Figuren
gezeigten anzuordnen. Es können auch andere Änderungen vor
gesehen werden, die nicht von einer Vorrichtung wegführen,
mit der die anionische Komponente in einem begrenzten Raum
um das Beschichtungsobjekt herum gehalten wird.
Es wird eine Einrichtung für das Aufbringen von. Keramik
schichten unter Anwendung eines physikalischen Elektronen
strahl-Bedampfungsverfahrens beschrieben. Die Einrichtung
enthält eine Vorrichtung zum Einleiten der anionischen Kom
ponente des Keramikmaterials in eine Beschichtungskammer
und eine Vorrichtung, die die anionische Komponente während
des Beschichtungsvorgangs um das Beschichtungsobjekt herum
hält.
Claims (14)
1. Beschichtungseinrichtung zum Aufbringen einer Schicht
auf die Oberfläche eines Objekts durch physikalische Elek
tronenstrahl-Bedampfung, mit einer ersten Kammer, die
einen ersten Raum abgrenzt, einem Keramik-Target in der er
sten Kammer und einer Vorrichtung zum Verdampfen des Target
durch Auftreffen eines Elektronenstrahls auf das Target in
der ersten Kammer, gekennzeichnet durch eine in der ersten
Kammer (10) gebildete zweite Kammer (30), die einen zweiten
Raum begrenzt, der kleiner als der erste Raum ist, und die
eine Haltevorrichtung (48) zum Festlegen des Beschichtungs
objekts (20) sowie Vorrichtungen (28; 58 bzw. 46) zum Ein
lassen einer anionischen Komponente des Keramikmaterials und
von durch das Auftreffen des Elektronenstrahls auf das Be
schichtungs-Target (16) erzeugten Verdampfungsprodukten
enthält.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung (28; 58) für das Einlassen der anioni
schen Komponente in Strömungsverbindung mit einer außerhalb
der ersten Kammer (10) angeordneten Quelle (26) für die
Komponente steht.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, durch gekenn
zeichnet, daß die Haltevorrichtung (48) eine Vorrichtung
zum Drehen des Objekts um dessen Achse aufweist.
4. Beschichtungseinrichtung zum Aufbringen einer Schicht
auf die Oberfläche eines Objekts durch physikalische Elek
tronenstrahl-Bedampfung, mit einer ersten Kammer, die
einen ersten Raum abgrenzt, einem Keramik-Target in der er
sten Kammer und einer Vorrichtung zum Verdampfen des Target
durch Auftreffen eines Elektronenstrahls auf das Target in
der ersten Kammer, gekennzeichnet durch eine in der ersten
Kammer (10) angeordnete zweite Kammer (30), die einen zwei
ten Raum begrenzt, der kleiner als der erste Raum ist,
und die eine Vorrichtung (48) zum Festlegen des Beschich
tungsobjekts (20) in der Kammer und zum Drehen des Objekts
um eine Achse enthält sowie ferner eine Öffnung zum Einlas
sen des durch das Auftreffen des Elektronenstrahls auf das
Beschichtungs-Target (16) erzeugten Verdampfungsprodukts
und eine Vorrichtung (28; 58) zum Einleiten der anionischen
Komponente des Keramikmaterials aus einer außerhalb der er
sten Kammer angeordneten Quelle (26) für diese Komponente
aufweist.
5. Einrichtung zum Ablagern einer Keramikbeschichtung
auf der Oberfläche eines Objekts, mit einer durch Kammer
wände (11) begrenzten Beschichtungskammer (10), einem Kera
mik-Target (16) in der Beschichtungskammer, einer Vorrich
tung (14) für das Aufstrahlen eines Elektronenstrahls auf
das Beschichtungs-Target, einer Vorrichtung (22, 28) zum
Einleiten der anionischen Komponente des Keramikmaterials
in die Beschichtungskammer über eine Rohrvorrichtung (22)
mit einem Auslaß (28; 58), der zwischen dem Beschichtungs-
Target und dem Objekt (20) angeordnet ist, und mit minde
stens einer Wandung (40,42, 32) in der Beschichtungskammer
in Abstand von den Beschichtungskammerwänden, wobei die
Wandung im wesentlichen dem Auslaß gegenübergesetzt ist
und die Einrichtung ferner eine Haltevorrichtung (48) zum
Festlegen des Objekts innerhalb der Beschichtungskammer im
wesentlichen oberhalb des Beschichtungs-Target und zwischen
der Wandung und dem Rohrauslaß aufweist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltevorrichtung (48) eine Vorrichtung zum Drehen
des Objekts (20) um eine Achse aufweist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rohrvorrichtung (22) eine Vielzahl von
Auslässen (58) aufweist, die jeweils zwischen dem Beschich
tungs-Target (16) und dem Objekt (20) angeordnet sind.
8. Einrichtung zum Ablagern einer Keramikschicht auf der
Oberfläche eines Objekts, mit einer Beschichtungskammer
(10) mit Kammerwänden (11), die einen ersten Raum begren
zen, einem Keramik-Target (16) in der Beschichtungskammer,
einer Vorrichtung (14) zum Aufstrahlen eines Elektronen
strahls auf das Beschichtungs-Target, und einer in der Be
schichtungskammer angeordneten Einfassung, die das Objekt
umgibt, einen zweiten Raum begrenzt, der kleiner als der
erste Raum ist, eine Haltevorrichtung für das Festlegen des
Beschichtungsobjekts in der Einfassung enthält und eine
Deckenwandung (40) und eine Bodenwandung (42) aufweist, wo
bei die Bodenwandung von dem Beschichtungs-Target beabstan
det ist und diese beiden Wandungen jeweils eine Öffnung ha
ben, welche im wesentlichen vertikal mit dem Beschichtungs-
Target ausgefluchtet sind, und wobei die Einrichtung ferner
eine Vorrichtung (22, 28; 22, 58) zum Einleiten der anioni
schen Komponente des Keramikmaterials in die Einfassung
über eine Rohrvorrichtung (22) in Strömungsverbindung mit
einer außerhalb der Beschichtungskammer angeordneten Anio
nenkomponenten-Quelle (26) aufweist, die Rohrvorrichtung
einen zwischen dem Beschichtungs-Target und dem Objekt an
geordneten Auslaß hat, die Deckenwandung im wesentlichen
dem Auslaß gegenübergesetzt ist und das Objekt zwischen der
Deckenwandung und dem Auslaß angeordnet ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einfassung (30) Seitenwände (32) aufweist, die mit
der Deckenwandung (40) und der Bodenwandung (42) einstückig
sind.
10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Haltevorrichtung (48) zum Festlegen des
Objekts (20) in der Einfassung (30) eine Vorrichtung zum
Drehen des Objekts um eine Achse aufweist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltevorrichtung (48) für das Festlegen des Objekts
eine Vorrichtung zum Versetzen des Objekts um eine Achse
aufweist.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß die Rohrvorrichtung (22) eine
Vielzahl von Auslässen (58) hat.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auslässe (58) eng beabstandete Auslaßöffnungen in
der Rohrvorrichtung (22) sind.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auslaßöffnungen für das Einleiten der anionischen
Komponente in die Einfassung (30) in einer Richtung ange
ordnet sind, die im wesentlichen mit der Strömung des Ver
dampfungsprodukts in die Einfassung zusammenläuft.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/389,216 US5601652A (en) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | Apparatus for applying ceramic coatings |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4018665A1 true DE4018665A1 (de) | 2000-10-26 |
DE4018665C2 DE4018665C2 (de) | 2003-11-27 |
Family
ID=23537338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4018665A Expired - Fee Related DE4018665C2 (de) | 1989-08-03 | 1990-06-11 | Einrichtung zum Aufbringen von Keramikschichten |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5601652A (de) |
JP (1) | JP2647257B2 (de) |
DE (1) | DE4018665C2 (de) |
GB (1) | GB2414741B (de) |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2655094B2 (ja) * | 1994-08-30 | 1997-09-17 | 日本電気株式会社 | 電子銃蒸着装置 |
US6478888B1 (en) | 1997-12-23 | 2002-11-12 | United Technologies Corporation | Preheat method for EBPVD coating |
US6319569B1 (en) | 1998-11-30 | 2001-11-20 | Howmet Research Corporation | Method of controlling vapor deposition substrate temperature |
US7194801B2 (en) | 2000-03-24 | 2007-03-27 | Cymbet Corporation | Thin-film battery having ultra-thin electrolyte and associated method |
US20040131760A1 (en) * | 2003-01-02 | 2004-07-08 | Stuart Shakespeare | Apparatus and method for depositing material onto multiple independently moving substrates in a chamber |
US7294209B2 (en) * | 2003-01-02 | 2007-11-13 | Cymbet Corporation | Apparatus and method for depositing material onto a substrate using a roll-to-roll mask |
US6906436B2 (en) | 2003-01-02 | 2005-06-14 | Cymbet Corporation | Solid state activity-activated battery device and method |
US7603144B2 (en) * | 2003-01-02 | 2009-10-13 | Cymbet Corporation | Active wireless tagging system on peel and stick substrate |
US7211351B2 (en) | 2003-10-16 | 2007-05-01 | Cymbet Corporation | Lithium/air batteries with LiPON as separator and protective barrier and method |
KR20070024473A (ko) * | 2004-01-06 | 2007-03-02 | 사임베트 코퍼레이션 | 층상 배리어구조와 그 형성방법 |
US7763371B2 (en) * | 2005-04-05 | 2010-07-27 | Howmet Corporation | Solid oxide fuel cell electrolyte and method |
US20070012244A1 (en) * | 2005-07-15 | 2007-01-18 | Cymbet Corporation | Apparatus and method for making thin-film batteries with soft and hard electrolyte layers |
KR101387855B1 (ko) * | 2005-07-15 | 2014-04-22 | 사임베트 코퍼레이션 | 연질 및 경질 전해질층을 가진 박막 배터리 및 그 제조방법 |
US7776478B2 (en) * | 2005-07-15 | 2010-08-17 | Cymbet Corporation | Thin-film batteries with polymer and LiPON electrolyte layers and method |
US7589047B1 (en) * | 2006-06-08 | 2009-09-15 | Los Alamos National Security, Llc | Composite materials and method of making |
US20080160171A1 (en) * | 2006-12-29 | 2008-07-03 | United Technologies Corporation | Electron beam physical vapor deposition apparatus and processes for adjusting the feed rate of a target and manufacturing a multi-component condensate free of lamination |
US8323409B2 (en) * | 2008-05-08 | 2012-12-04 | United Technologies Corporation | Systems and methods for forming components with thermal barrier coatings |
US8366386B2 (en) * | 2009-01-27 | 2013-02-05 | United Technologies Corporation | Method and assembly for gas turbine engine airfoils with protective coating |
US8419857B2 (en) * | 2009-03-31 | 2013-04-16 | United Technologies Corporation | Electron beam vapor deposition apparatus and method of coating |
US20100247952A1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-09-30 | Latour Robert F | Controlled oxidation of bond coat |
US9315905B2 (en) * | 2010-03-04 | 2016-04-19 | United Technologies Corporation | Coated article and coating process therefor |
US8350180B2 (en) * | 2010-03-12 | 2013-01-08 | United Technologies Corporation | High pressure pre-oxidation for deposition of thermal barrier coating with hood |
US20110223354A1 (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | United Technologies Corporation | High pressure pre-oxidation for deposition of thermal barrier coating |
US8951350B2 (en) * | 2011-05-03 | 2015-02-10 | United Technologies Corporation | Coating methods and apparatus |
US9853325B2 (en) | 2011-06-29 | 2017-12-26 | Space Charge, LLC | Rugged, gel-free, lithium-free, high energy density solid-state electrochemical energy storage devices |
US10601074B2 (en) | 2011-06-29 | 2020-03-24 | Space Charge, LLC | Rugged, gel-free, lithium-free, high energy density solid-state electrochemical energy storage devices |
US11527774B2 (en) | 2011-06-29 | 2022-12-13 | Space Charge, LLC | Electrochemical energy storage devices |
US9737933B2 (en) | 2012-09-28 | 2017-08-22 | General Electric Company | Process of fabricating a shield and process of preparing a component |
US9581042B2 (en) | 2012-10-30 | 2017-02-28 | United Technologies Corporation | Composite article having metal-containing layer with phase-specific seed particles and method therefor |
WO2015077163A1 (en) | 2013-11-19 | 2015-05-28 | United Technologies Corporation | Article having variable composition coating |
EP3762989A4 (de) | 2018-03-07 | 2021-12-15 | Space Charge, LLC | Dünnfilm-festkörper-energiespeichervorrichtungen |
Family Cites Families (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3331716A (en) * | 1962-06-04 | 1967-07-18 | Philips Corp | Method of manufacturing a semiconductor device by vapor-deposition |
US3506556A (en) * | 1968-02-28 | 1970-04-14 | Ppg Industries Inc | Sputtering of metal oxide films in the presence of hydrogen and oxygen |
FR2129996B1 (de) * | 1971-03-25 | 1975-01-17 | Centre Nat Etd Spatiales | |
GB1500701A (en) * | 1974-01-24 | 1978-02-08 | Atomic Energy Authority Uk | Vapour deposition apparatus |
US3974059A (en) * | 1974-10-03 | 1976-08-10 | Yoichi Murayama | High vacuum ion plating device |
LU71343A1 (de) * | 1974-11-22 | 1976-03-17 | ||
JPS5183473A (en) * | 1975-01-20 | 1976-07-22 | Hitachi Ltd | Fujunbutsuno doopinguhoho |
US4248940A (en) * | 1977-06-30 | 1981-02-03 | United Technologies Corporation | Thermal barrier coating for nickel and cobalt base super alloys |
US4110893A (en) * | 1977-05-24 | 1978-09-05 | United Technologies Corporation | Fabrication of co-cr-al-y feed stock |
CH619344B (de) * | 1977-12-23 | Balzers Hochvakuum | Verfahren zur herstellung goldfarbener ueberzuege. | |
DE2821131C2 (de) * | 1978-05-13 | 1986-02-06 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Vakuumbeschichtungsanlage mit einer Kondensat-Auffangeinrichtung |
US4223048A (en) * | 1978-08-07 | 1980-09-16 | Pacific Western Systems | Plasma enhanced chemical vapor processing of semiconductive wafers |
DE2834813C2 (de) * | 1978-08-09 | 1983-01-20 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Verdampfungsrate oxidierbarer Stoffe beim reaktiven Vakuumaufdampfen |
JPS55104328A (en) * | 1979-02-06 | 1980-08-09 | Seiko Epson Corp | Macromolecular material having clear conducting film and production thereof |
US4321311A (en) * | 1980-01-07 | 1982-03-23 | United Technologies Corporation | Columnar grain ceramic thermal barrier coatings |
SU1040631A1 (ru) * | 1980-06-25 | 1983-09-07 | Предприятие П/Я В-8851 | Вакуумно-дуговое устройство |
EP0047112B1 (de) * | 1980-08-29 | 1985-11-27 | Fujitsu Limited | Verfahren zum Niederschlagen von Phosphorsilikatglasfilmen |
JPS5772318A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-06 | Seiko Epson Corp | Vapor growth method |
US4471003A (en) * | 1980-11-25 | 1984-09-11 | Cann Gordon L | Magnetoplasmadynamic apparatus and process for the separation and deposition of materials |
US4676994A (en) * | 1983-06-15 | 1987-06-30 | The Boc Group, Inc. | Adherent ceramic coatings |
KR890002747B1 (ko) * | 1983-11-07 | 1989-07-26 | 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | 이온 빔에 의한 성막방법 및 그 장치 |
JPS60145531A (ja) * | 1984-01-06 | 1985-08-01 | Hitachi Maxell Ltd | 磁気記録媒体の製造方法 |
JPS60165378A (ja) * | 1984-02-09 | 1985-08-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半連続巻取式蒸着装置 |
US4514437A (en) * | 1984-05-02 | 1985-04-30 | Energy Conversion Devices, Inc. | Apparatus for plasma assisted evaporation of thin films and corresponding method of deposition |
US4634605A (en) * | 1984-05-23 | 1987-01-06 | Wiesmann Harold J | Method for the indirect deposition of amorphous silicon and polycrystalline silicone and alloys thereof |
WO1987002026A1 (en) * | 1984-05-28 | 1987-04-09 | Shuhara Akira | Process for producing silicon dioxide film |
DE3421538A1 (de) * | 1984-06-08 | 1985-12-12 | ATOMIKA Technische Physik GmbH, 8000 München | Vakuumaufdampfeinrichtung |
JPS62249410A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-30 | Hitachi Ltd | 基板の表面処理装置 |
DE3627151A1 (de) * | 1986-08-11 | 1988-02-18 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Verfahren und vorrichtung zum reaktiven aufdampfen von metallverbindungen |
DE3634598C2 (de) * | 1986-10-10 | 1994-06-16 | Leybold Ag | Verfahren und Vorrichtung zum reaktiven Aufdampfen von Metallverbindungen |
US4863581A (en) * | 1987-02-12 | 1989-09-05 | Kawasaki Steel Corp. | Hollow cathode gun and deposition device for ion plating process |
JP2501828B2 (ja) * | 1987-06-09 | 1996-05-29 | 三菱電機株式会社 | 薄膜蒸着装置 |
JPH02197560A (ja) * | 1989-01-24 | 1990-08-06 | Fujitsu Ltd | 高温超伝導薄膜の形成方法 |
-
1989
- 1989-08-03 US US07/389,216 patent/US5601652A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-06-11 DE DE4018665A patent/DE4018665C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-11 GB GB9012941A patent/GB2414741B/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-07-24 JP JP2800038A patent/JP2647257B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2414741A (en) | 2005-12-07 |
JPH07145477A (ja) | 1995-06-06 |
GB2414741B (en) | 2006-05-31 |
GB9012941D0 (en) | 2005-02-09 |
JP2647257B2 (ja) | 1997-08-27 |
US5601652A (en) | 1997-02-11 |
DE4018665C2 (de) | 2003-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4018665A1 (de) | Einrichtung zum Aufbringen von Keramikschichten | |
DE3726006C2 (de) | ||
DE4217450C3 (de) | Ionenbedampfungsverfahren und Vorrichtung | |
DE4236264C1 (de) | ||
EP0285745A1 (de) | Verfahren und Vorrichtungen zum Vakuumbeschichten mittels einer elektrischen Bogenentladung | |
DE3627151A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum reaktiven aufdampfen von metallverbindungen | |
EP0282836A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Aufstäuben hochohmiger Schichten durch Katodenzerstäubung | |
DE4235953A1 (de) | Sputterquelle | |
DE4115616C2 (de) | Hartstoff-Mehrlagenschichtsystem für Werkzeuge | |
DE2949784A1 (de) | Verfahren zur abscheidung einer duennschicht aus organischen schichtmaterialien mittels ionenimplantation | |
DE2812285C2 (de) | Verfahren zum Verdampfen von Legierungsschmelzen aus Metallen mit voneinander abweichenden Dampfdrücken | |
DE4027896A1 (de) | Vorrichtung zum aufbringen einer duennschicht | |
EP0503577B1 (de) | Verfahren zur Herstellung dünner Schichten und Vorrichtung | |
EP1116799A1 (de) | PVD-Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung | |
DE10359508B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Magnetronsputtern | |
DE102018108726B4 (de) | Elektronenstrahlverdampfer und Verfahren zum Verdampfen eines Verdampfungsguts mittels eines Elektronenstrahls | |
EP1816232B1 (de) | Verfahren zum allseitigen Beschichten von Gegenständen | |
DE4414083C2 (de) | Vorrichtung zum Herstellen dünner Schichten auf Kunststoff-Substraten und zum Ätzen solcher Substrate | |
DE10129507C2 (de) | Einrichtung zur plasmaaktivierten Bedampfung großer Flächen | |
DE4035073C1 (de) | ||
DE4421045C2 (de) | Einrichtung zur plamagestützten Beschichtung von Substraten, insbesondere mit elektrisch isolierendem Material | |
DE4018340C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von hochtemperaturfesten Langfasern | |
DE19513918C1 (de) | Verfahren zur Beschichtung von sub-Mikrometerstrukturen und seine Anwendung | |
DE4025615A1 (de) | Verfahren zur erzeugung eines duennen metalloberflaechenfilms mit einer hohen korrosionsbestaendigkeit und einer guten haftung | |
DE102019007935B4 (de) | Verfahren zum Bearbeiten flexibler Substrate und Vakuumbearbeitungsanlage zur Umsetzung des Verfahrens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |