L'imbarcazione ampiamente utilizzata nell'evaporazione termica è in genere un'imbarcazione ceramica bicomponente, composta da diboruro di titanio e nitruro di boro. Questa combinazione viene scelta per la sua capacità di resistere alle alte temperature, mantenere la conducibilità elettrica e rimanere inerte nei confronti dei metalli fusi, in particolare l'alluminio.
Spiegazione dettagliata:
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Composizione del materiale: La barca di evaporazione è costituita da una miscela di diboruro di titanio (TiB2) e nitruro di boro (BN). Il diboruro di titanio è selezionato per la sua eccellente resistenza termica e per la sua inerzia alle fusioni di metalli non ferrosi. Inoltre, migliora la bagnabilità della barca con l'alluminio liquido, che è fondamentale per i processi che prevedono la deposizione da vapore di alluminio. Il nitruro di boro viene aggiunto per regolare la resistenza elettrica della barca, essendo un materiale non conduttivo.
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Funzionalità: La funzione principale della barca di evaporazione è quella di fungere da recipiente per il materiale da evaporare, in genere metalli come l'alluminio. Serve come riscaldatore a resistenza elettrica, dove la barca e un filo metallico alimentato continuamente vengono riscaldati in condizioni di alto vuoto dal flusso di corrente. Questo processo di riscaldamento fonde il filo e successivamente lo fa evaporare, facilitando la deposizione di film sottili.
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Requisiti operativi: La barca deve funzionare a temperature significativamente superiori alla temperatura di evaporazione del materiale che contiene. Questo requisito garantisce un'evaporazione efficiente e costante del materiale. Il design e la composizione del materiale della barca sono fondamentali per mantenere queste temperature elevate senza degrado o reazione con il metallo fuso.
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Versatilità e personalizzazione: Le barche di evaporazione sono popolari in vari processi di rivestimento a film sottile grazie alla loro facilità d'uso e all'ampia gamma di capacità. Possono essere fabbricate su misura per soddisfare esigenze specifiche, garantendo la compatibilità con materiali e tassi di evaporazione diversi.
In sintesi, la barca di evaporazione nell'evaporazione termica è un componente fondamentale realizzato con una specifica miscela di ceramica che combina alta resistenza termica, conducibilità elettrica e inerzia chimica, rendendola ideale per la manipolazione e l'evaporazione di materiali in condizioni di alto vuoto.
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