用于沉积功能层的等离子涂覆方法和沉积装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于在基底的表面上沉积功能层的等离子涂覆方法和一种用于执行该涂覆方法的装置。为了提供能够实现较高的涂覆速度且在正常大气条件下进行的等离子涂覆方法而根据本发明专利技术提出的是，使用大气等离子体和惰性的载气，从而一方面可以将用于开始进行化学反应的较高能量引入到涂覆材料中，另一方面能够在除去等离子体中的空气氧的情况下实现可控的化学反应。用于形成功能层的涂覆材料经由供给部在除去氧气的情况下被直接供给到在喷嘴内生成的等离子体中。

Plasma coating method and apparatus for deposition of functional layers

The invention relates to a plasma coating method for depositing a functional layer on the surface of a substrate and a device for performing the coating method. In order to provide the ability to achieve high speed plasma coating method of coating and under normal atmospheric conditions according to the present invention is the use of atmospheric plasma, carrier gas and inert, so one can be used for high energy chemical reaction into the coating material, on the other hand can realize the controllable chemical reaction in the air is removed in the case of oxygen plasma. A coating material for forming a functional layer is supplied directly to the plasma generated in the nozzle by supplying a portion in the absence of oxygen.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在基底表面上沉积功能层的等离子涂覆方法以及一种用于执行该涂覆方法的装置。
技术介绍
由现有技术公知了用于在大气压下沉积功能性的薄层、例如硅酸盐层的火焰涂覆。该方法属于化学气相沉积的组类。在上世纪八十年代，为了在牙科陶瓷中改善金属塑料结合物的粘附强度，首次尝试执行了通过以火焰涂覆途径施布的硅酸盐层(SiO2)。在随后的时间里，该方法被不断继续研发并且找到了针对以火焰涂覆途径涂覆的SiO2的新的应用领域。除了改善粘附强度之外还包括对平板玻璃表面宽带减反射或者作为相对各种离子的屏障层起作用。在进行火焰涂覆时，给燃气添加适用于生成所期望的层的涂覆材料(前驱物)。这在气体控制设施中进行，该气体控制设施确保进行精确配量和最佳混匀。火焰以较小间距在待涂覆基底的表面上方运动。在火焰内部，涂覆材料的成分被热分隔开。在火焰的内部的、还原的部分内，将含硅的涂覆材料的有机残基完全分解。自由硅现在能键合地处于该区域中。在进一步的流程中，将分解和还原的成分推挤到火焰的远离燃烧器口的氧化区域内。在非常短的反应时间内，自由硅原子与位于火焰的氧化区域内的氧气键合。在此彼此间出现对硅氧化物成分的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在基底(4)的表面上沉积功能层(3)的等离子涂覆方法，所述等离子涂覆方法包括如下步骤：‑提供惰性气体作为所述等离子涂覆方法的载气，‑在大气压下通过激励流过具有喷嘴头(1a)的喷嘴(1)的所述惰性气体生成等离子束，其中，对所述惰性气体的激励通过两个彼此间隔开地布置的电极(8、1a)之间的电弧放电来进行，所述电极与电流源(7)连接，并且用于生成所述电弧放电的电流在10A‑300A之间，并且用于生成所述电弧放电的电压在10V‑100V之间，‑将至少一种涂覆材料引入到所述等离子束内，并且‑将从所述喷嘴头(1a)输出的大气压等离子体对准所述基底(4)的表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.15 DE 102014100385.31.一种用于在基底(4)的表面上沉积功能层(3)的等离子涂覆方法，所述等离子涂覆方法包括如下步骤：-提供惰性气体作为所述等离子涂覆方法的载气，-在大气压下通过激励流过具有喷嘴头(1a)的喷嘴(1)的所述惰性气体生成等离子束，其中，对所述惰性气体的激励通过两个彼此间隔开地布置的电极(8、1a)之间的电弧放电来进行，所述电极与电流源(7)连接，并且用于生成所述电弧放电的电流在10A-300A之间，并且用于生成所述电弧放电的电压在10V-100V之间，-将至少一种涂覆材料引入到所述等离子束内，并且-将从所述喷嘴头(1a)输出的大气压等离子体对准所述基底(4)的表面。2.根据权利要求1所述的等离子涂覆方法，其特征在于，将稀有气体用作惰性气体。3.根据权利要求2所述的等离子涂覆方法，其特征在于，将氩气用作惰性气体。4.根据权利要求2所述的等离子涂覆方法，其特征在于，将具有纯度至少为4.6的氩气用作惰性气体。5.根据权利要求1至4中任一项所述的等离子涂覆方法，其特征在于，所述等离子束利用如下参数生成：-所述电极(8、1a)之间的间距最大为10mm，并且-输送给所述喷嘴(1)的惰性气体流在5-50l/min之间。6.根据权利要求1至5中任一项所述的等离子涂覆方法，其特征在于，所述等离子束利用如下参数生成：-所述电极(8、1a)之间的间距为小于5mm，并且/或者-用于生成所述电弧放电的电流至少为50A。7.根据权利要求5或6所述的等离子涂覆方法，其特征在于，所述电极之间的间距、所述用于生成所述电弧放电的电流和电压以及所述输送给所述喷嘴的惰性气体流以如下方式确定，即，-使电弧(10)内的等离子温度在10,000℃-50,000℃之间，并且/或者-沿输出方向(11)在所述喷嘴头(1a)后方50mm处，等离子温度低于500℃。8.根据权利要求1至7中任一项所述的等离子涂覆方法，其特征在于，将至少一种涂覆材料气态、特别是蒸汽状地引入到所述等离子束内。9.根据权利要求1至8中任一项所述的等离子涂覆方法，其特征在于，将至少一种涂覆材料气态地引入到所述等离子束的输送区域内，其中，所述输送区域布置在具有如下温度的等离子束区域内，所述温度促使所述涂覆材料被部分地热破坏。10.根据权利要求1至9中任一项所述的等离子涂覆方法，其特征在于，将至少一种金属有机的涂覆材料引入到所述等离子束内。11.根据权利要求1至10...

【专利技术属性】
技术研发人员：米夏埃尔·比斯格斯，诺贝特·埃卡特，克里斯蒂安·蒂勒，
申请(专利权)人：等离子创新有限公司，苏拉仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT