金属表面的涂层方法和具有涂层的金属表面的基片技术

本发明专利技术的目的在于，提供一种具有金属表面和玻璃状涂层的基片。按此本发明专利技术提供一种方法用以制造涂层的基片或具有一涂层的基片的产品，该基片具有至少一个用玻璃涂层的金属表面，其中基片至少在金属表面上涂覆有蒸镀玻璃。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一种金属表面的涂层方法，本专利技术特别涉及一种对金属表面涂覆玻璃状层的方法，以及一种按方法可制造的具有金属表面和玻璃状涂层的基片。
技术介绍
玻璃状涂层特别具有很好的钝化特性和密封特性。由此玻璃提供突出的保护以防水、水蒸汽，并且特别也防侵蚀性物质如酸和碱。用于保护金属表面的玻璃状层长期以来作为珐琅是已知的。在涂珐琅时将无机的无溶剂的玻璃混合物涂覆在金属基片上并紧接着熔化在其上。但利用这样的方法在金属基片上不能沉积薄的玻璃层或精确确定的厚度的玻璃层。并且这样的方法，其再熔化预涂层，只适用于具有足够的耐热性的基片。此外借其也不可能在一基片上产生一精确构造的玻璃状层。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于，提供一种关于上述缺点改进的具有金属表面和特别是该表面的玻璃状涂层的基片，以及一种改进的制造方法用于这样的涂层的基片或相应的产品。该目的已以极惊人简单的方式通过独立权利要求的对象达到。有利的进一步构成和实施形式说明于各相应的从属权利要求中。按此，本专利技术提供一种方法用以制造涂层的基片或具有涂层的基片的产品，其具有至少一个金属表面，其中基片至少在金属表面上涂覆一蒸镀玻璃层。本专利技术的涂层的基片，其特别是可用本专利技术的方法制造，因此包括至少一个金属表面，其中基片在金属表面上设有一蒸镀玻璃层。这样的产品的蒸镀玻璃层在其中可以用作为钝化层或密封层。此外，蒸镀玻璃的特征是很好的电绝缘特性。关于蒸镀玻璃用于构件和其他的基片的密封的阻档特性还可参阅同一申请人的以下申请DE 202 05 830.1，2002年4月15日提交；DE 102 22 964.3，2002年5月23日提交；DE 102 22 609.1，2002年5月23日提交；DE 102 22 958.9，2002年5月23日提交；DE 102 52 787.3，2002年11月13日提交；DE 103 01 559.0，2003年1月16日提交；其公开内容特别一起在此引入作为参考。关于蒸镀玻璃层的阻挡特性，测定已表明，在蒸镀玻璃层的层厚在8μm至18μm的范围内时可靠地达到小于10-7毫巴/秒或小于10-8毫巴/秒的氦泄漏率。在层厚为8μm和18μm时测定甚至已得出在0至2×10-9毫巴/秒之间的氦泄漏率。其中该上极限值基本上已受实施的实验的测定精度的影响。作为具有金属表面的基片不仅可以采用整体的金属基片，而且可以采用只有部分金属的基片，例如适用的复合材料。这样的基片的实例是铜涂层的塑料基片，如其应用于印刷电路板。由于本专利技术的涂层能够在低的或适中的温度下进行，本专利技术还可提供具有玻璃涂层的金属表面的产品，其中金属也可具有一熔点，但其位于通常用于涂珐琅采用的温度以下。因此该方法也可以例如用在具有低熔点的合金的基片上并且由此在按照本专利技术可制造的产品中还可以有新的材料组合。为了实施本专利技术的方法，基片或待涂层的金属表面也不一定必需是平面的。相反，以气相喷镀玻璃层的涂层也可以无问题地涂覆在凸起的和/或阶梯形的金属表面上。因此利用本专利技术的方法可以制造一种产品或一种涂层的基片，其涂层的金属表面不是平面的。为了对这样的非平面的表面进行涂层，或为了在大面积的基片上例如生产均匀的涂层，还可能有利的是，使基片在涂层过程中相对于涂层源运动。该运动可以特别包括转动、平动或盘旋(Nutation)或同样这些运动的组合。按照本专利技术的一特别优选的实施形式，将玻璃通过蒸镀沉积，此时玻璃材料由一适合的能源(Quelle)汽化。蒸镀的优点是，待涂层的基片不必受高的热负荷。基片在沉积过程中可以保持在室温与约150℃之间的温度范围内。在该温度范围内一般不发生基片的任何损伤或氧化。对于蒸镀玻璃在该专利技术的意义上应理解为一种具有至少二元材料系的玻璃，其可以通过蒸镀沉积在一表面上。作为气相喷镀玻璃特别可以采用包括氧化铝和碱金属氧化物的组分的硅酸硼玻璃，例如其构成为schott Glas公司的型号8329或G018-189的蒸镀玻璃。此外这种玻璃具有接近于通用的金属基片的热膨胀系数，或者可以通过组分的相应变更匹配于基片的热膨胀系数。蒸镀玻璃也可以采用其他的组分，特别是在多层相叠中，其中玻璃可以具有关于折射率、密度、硬度等的不同特性。作为用于本专利技术的涂层的基片或本专利技术的产品的特别适用的蒸镀玻璃，两种玻璃已证明是实用的，其按重量百分比具有下列组分组分玻璃1玻璃2SiO275-85％ 65-75％B2O310-15％ 20-30％Na2O 1-5％0.1-1％Li2O 0.1-1％ 0.1-1％K2O0.1-1％ 0.5-5％Al2O31-5％0.5-5％ 优选采用的玻璃特别具有在以下列表中列出的特性 蒸镀玻璃除蒸镀外还可以通过不同的其他真空镀层方法沉积在基片上。例如可以通过阴极溅射或蒸镀沉积材料。通过蒸镀沉积玻璃层相对于其他的真空沉积积法的优点是，可以达到很高的沉积率或蒸镀率。实验已表明，可以达到每分钟多于4μm层厚的蒸镀率，其中制成的玻璃以牢固的结合沉积在基片表面上，而不必为了粘结作用而需要提高的H2O含量如在低温粘结法(LTB)中那样。通过蒸镀可达到的沉积率超过其他方法的沉积率的多倍。这样，例如在单组分系时，例如氧化硅只达到每分钟几个纳米的喷镀率。特别是对于以蒸镀玻璃通过蒸镀的涂层，提供使材料通过电子束汽化来蒸镀和沉积、电子束汽化特别有利的是，由电子束可传递的功率可以通过射线的聚焦集中在一较小的区域上。借此局部在汽化器的靶子上可以达到高的温度，从而以较小的功率可以达到高的流量。这同时由于辐射热的吸收还降低由基片承受的热负荷。例如一注入气相喷镀材料的坩埚的加热也可用于实施本专利技术的方法。利用本专利技术的方法不仅可以生产均匀的蒸镀玻璃涂层。相反，以本专利技术方法的有利的进一步构成还可以将蒸镀玻璃构造地沉积在金属表面上，从而基片在制成以后具有一构造的蒸镀玻璃层。在这方面可以制造涂层的不仅侧面的而且垂直的构造。此外，构造的玻璃层的制造描述于以前的德国专利申请中，其申请号为102 22 609.1和102 22 964.3，其涉及包括蒸镀玻璃层的构造的涂层的内容全方面地适合于本专利技术的对象。为了在基片的金属表面上生产特别是侧面的构造，本专利技术提供按照本专利技术的方法的一个实施形式，其包括下列步骤-在金属表面上制造至少一个凹形(negative)构造的第一涂层；-在设有第一涂层的金属表面上沉积一蒸镀玻璃层；-至少部分地清除第一涂层和位于其上的蒸镀玻璃层。因此该方法基于，以一构造的第一涂层的形式涂覆一种应该生产的凹形构造。然后通过在基片的涂覆第一构造的层的表面上沉积蒸镀玻璃层来生产在第二层中的凸形(positive)构造。然后在下一步骤中至少部分地清除第一涂层和位于其上的蒸镀玻璃层，从而仍保留凸形蒸镀玻璃构造。其中在所述方法的意义上一般彼此至少部分地互补的构造称为凹形和凸形构造。这也特别意味着，至少一第二涂层可以具有不仅凸出的而且凹陷的构造。特别有利的是，一凹形构造的第一涂层在基片的金属表面上的制造步骤包括至少一个待涂层的表面的区域的暴露步骤。按这种方法蒸镀玻璃层在沉积时直接与待涂层的基片表面接触并且在表面与层之间形成紧密的直接结合。一凹形构造的第一涂层的制造步骤还可有利地包括一第一涂层的涂抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制造涂层的基片的方法，该基片具有至少一个金属表面，其特征在于，基片至少在金属表面上涂覆有一蒸镀玻璃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪特里希蒙德，于尔根里伯，
申请(专利权)人：肖特股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]