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蒸发源和具备该蒸发源的蒸镀装置的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-22 14:40:09

本发明涉及镀膜,具体为蒸发源和具备该蒸发源的蒸镀装置。

背景技术:

1、镀膜技术装备,在现代新材料、新能源、冶金化工及航空航天等领域占据越来越重要的位置。如航天太阳能帆板电池、航天器表面保护层、新材料表面处理、新能源锂电池阴极材料复合铜箔,新能源晶硅电池表面镀膜、碲化镉薄膜太阳能电池等领域,都需要镀膜技术装备。尤其是在新能源锂电池阴极材料复合铜箔双面镀膜及碲化镉薄膜太阳能电池镀膜技术装备方面,市场需求越来越大。

2、应用于大规模生产的镀膜技术装备,主要有以下几个技术方向:1、vtd(vaportransport deposition)技术:也称气相输运沉积该技术,特点是镀膜速度快,均匀性高,产量大,材料利用率高,无需更换原材料,技术独有性强,后续器件工艺与其他技术有很好的技术兼容性。2、溅射沉积(sputter deposition)技术:溅射沉积镀膜是指在真空腔体中,利用荷能粒子轰击靶材表面,通过粒子动量传递,打出靶材中的原子及其他粒子,并使其沉淀在基体上,形成薄膜的技术。3、近距离升华(css)技术:是指材料通过高能离子束的作用,迅速转变为气态,实现快速的沉积过程。4、电镀沉积(electroplating deposition)技术:是一种电化学过程,它通过在溶液中产生的阴、阳离子,在电流的作用下进行定向移动,并在界面处进行电子交换,最终在生长点形成吸附原子,从而形成一个膜层。

3、目前市场上镀膜设备稼动率较低,成为制约新能源领域发展的主要瓶颈之一,随着新能源和光伏产业的快速发展,我们急需研发出针对高转化效率的碲化镉膜材料体系的技术设备。这些设备应能够生产出膜质好的镀膜,并确保晶粒分布均匀,提高原材料的利用率,并降低综合成本,以应对当前行业所面临的挑战。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供蒸发源和具备该蒸发源的蒸镀装置,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:蒸发源,包括分散桶,所述分散桶的顶部通过两个管道分别连接有高压气体发生器和真空泵,两个管道上均连接有气体控制阀门,分散桶底部固定连通有蒸发桶,分散桶内壁固定有多个匀料孔板,竖直方向上相邻匀料孔板的出料孔中轴线不重合;

3、分散桶顶部通过出料管固定连通有储存桶,储存桶位于匀料孔板的顶部,出料管的管体上连接有电控阀门;

4、储存桶顶部固定连通有熔融桶,熔融桶桶体上开设有第一真空腔,第一真空腔内设置有第一涡流加热线圈,熔融桶顶部开设有至少一个进料口,进料口顶部设置有两个进料压辊,镀条位于两个进料压辊之间,进料压辊外接驱动装置,两个进料压辊相向转动时,带动镀条通过进料口进入到熔融桶内,熔融桶将镀条由固态加热成液态;

5、分散桶桶体上开设有第三真空腔,第三真空腔内设置有第三涡流加热线圈,第三涡流加热线圈产生的热量对流进分散桶桶体内液态的镀材进行加热,使镀材由液态转换为气态;

6、储存桶右侧固定连通有推料桶,推料桶内设置有推料装置,通过推料装置将储存桶内的液态镀材定量推送到分散桶内;

7、蒸发桶底端固定有底部密封板,底部密封板的板体上固定连通有多个角度可调喷射器,角度可调喷射器的管体上连接有电磁阀。

8、更进一步的,所述推料装置包括液压缸,液压缸的伸缩端端部固定有圆台型推块,圆台型推块侧面固定有封堵板;

9、圆台型推块带动封堵板向左进行移动时,封堵板能够对熔融桶的出料口进行封堵。

10、更进一步的,所述蒸发桶桶体上开设有第四真空腔,第四真空腔内设置有第四涡流加热线圈,第四涡流加热线圈产生的热量对进入蒸发桶内的气态镀材进行保温,防止其冷却液化。

11、更进一步的,所述储存桶桶体上开设有第二真空腔,第二真空腔内设置有第二涡流加热线圈,第二涡流加热线圈产生的热量对流进储存桶内的液态镀材进行保温。

12、更进一步的,所述蒸发桶内壁固定有向上凸起的挡块,挡块的块体上开设有若干个出气孔,出气孔与角度可调喷射器之间通过连接管固定连通。

13、更进一步的,所述挡块为导热材料制成。

14、更进一步的,所述挡块顶部表面涂覆有热量反射涂料。

15、更进一步的,所述蒸发桶侧面固定有竖杆,竖杆底部通过万向球头活动连接有多个成型模具。

16、蒸镀装置,包括了外部壳体,及使用了上述的蒸发源。

17、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

18、该蒸发源和具备该蒸发源的蒸镀装置,设置有进料压辊和熔融桶,进料压辊转动时能够实现对不同形状镀料的自动上料,并通过进料压辊对镀料的给进量进行控制,从而方便对镀料进行定量控制,同时,使用的镀料为固定条状,从而能够在熔融桶内进行快速熔融,提高了生产效率。

19、设置有推料装置,控制器通过控制液压缸的伸缩杆及圆台型推块的伸缩长度及伸缩速度,确保每次挤压进分散桶内的镀料量和进料速度都能够达到预设的标准(这一过程需要经过多次实验和调整,以获得最佳的挤压量和供给速度),值得注意的是,这种定量供给方式不仅提高了生产效率,还降低了浪费和污染,通过精确控制镀料的供给量,企业能够更有效地利用资源。

20、同时,控制器控制真空泵将分散桶进行抽真空,首先,抽真空能够有效去除该蒸发源内的空气和杂质,从而防止镀料在加热过程中发生氧化、变质或污染,这不仅能保证物料的质量稳定,还能延长其保质期;其次,由于罐内空气被抽出,热量能够更加集中地作用于镀料,减少热能的散失、提高加热效率进而节省能源,降低生产成本。

21、再者,在分散桶内壁固定有多个匀料孔板,液态镀料通过多个匀料孔板后,实现出料的均匀性,当液态镀料通过底部匀料孔板后,液体镀料变为气态,此时不断转化的气态镀料将会均布在蒸发桶内,以防止气态镀料不均匀分布而导致不同喷嘴喷射出的气体中因镀料含量不一而对镀膜质量造成影响。

22、并且,还设置有向上凸起的挡块并在挡块上开设有多个出气孔,由于挡块顶部表面的曲面设置,使挡块具有较好的刚度,能够较好的抵抗桶内气压产生的挤压力,为该装置提供了更大的刚度和稳定性,另外,挡块的设计充分考虑了蒸发桶内部的气态镀料颗粒流动与热量分布,出气孔呈均匀分布,确保在蒸发过程中,蒸汽能够均匀地从各个方向逸出,避免了蒸汽在某一区域积聚导致的热量分布不均问题。

23、除此之外,还设置有多个成型模具和多个角度可调喷射器,通过设置多个成型模具以适应不同基材的镀膜形状,通过对角度可调喷射器的喷射角度调节,适应不同的基材尺寸及镀膜形状,减少镀料浪费,实现镀料颗粒的大面积快速及均匀覆盖,能够实现多喷头的快速喷涂,减少了喷涂时间,进而提高了工作效率。

技术特征:

1.蒸发源,包括分散桶(1),其特征在于:所述分散桶(1)的顶部通过两个管道分别连接有高压气体发生器和真空泵,两个管道上均连接有气体控制阀门,分散桶(1)底部固定连通有蒸发桶(2),分散桶(1)内壁固定有多个匀料孔板(103),竖直方向上相邻匀料孔板(103)的出料孔中轴线不重合;

2.根据权利要求1所述的蒸发源,其特征在于:所述推料装置包括液压缸(10),液压缸(10)的伸缩端端部固定有圆台型推块(11),圆台型推块(11)侧面固定有封堵板(111);

3.根据权利要求1所述的蒸发源,其特征在于:所述蒸发桶(2)桶体上开设有第四真空腔(201),第四真空腔(201)内设置有第四涡流加热线圈(202),第四涡流加热线圈(202)产生的热量对进入蒸发桶(2)内的气态镀材进行保温,防止其冷却液化。

4.根据权利要求3所述的蒸发源,其特征在于:所述储存桶(4)桶体上开设有第二真空腔(401),第二真空腔(401)内设置有第二涡流加热线圈(402),第二涡流加热线圈(402)产生的热量对流进储存桶(4)内的液态镀材进行保温。

5.根据权利要求4所述的蒸发源,其特征在于:所述蒸发桶(2)内壁固定有向上凸起的挡块(13),挡块(13)的块体上开设有若干个出气孔(131),出气孔(131)与角度可调喷射器(9)之间通过连接管(15)固定连通。

6.根据权利要求5所述的蒸发源,其特征在于:所述挡块(13)为导热材料制成。

7.根据权利要求5所述的蒸发源,其特征在于:所述挡块(13)顶部表面涂覆有热量反射涂料。

8.根据权利要求1所述的蒸发源,其特征在于:所述蒸发桶(2)侧面固定有竖杆(7),竖杆(7)底部通过万向球头活动连接有多个成型模具(8)。

9.蒸镀装置,其特征在于:使用了权利要求1-8任意一项所述的蒸发源。

技术总结本发明公开了蒸发源和具备该蒸发源的蒸镀装置,涉及镀膜技术领域。包括分散桶,所述分散桶的顶部通过两个管道分别连接有高压气体发生器和真空泵,两个管道上均连接有气体控制阀门,分散桶底部固定连通有蒸发桶,分散桶内壁固定有多个匀料孔板,竖直方向上相邻匀料孔板的出料孔中轴线不重合。本发明设置有进料压辊和熔融桶,进料压辊转动时能够实现对不同形状镀料的自动上料,并通过进料压辊对镀料的给进量进行控制,从而方便对镀料进行定量控制,同时,使用的镀料为固定条状,从而能够在熔融桶内进行快速熔融,提高了生产效率。技术研发人员:李剑飞,刘华林,郝文涛,王超,黄小卫受保护的技术使用者:蒙城繁枫真空科技有限公司技术研发日:技术公布日:2024/8/20

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