Metalli come il tungsteno, il molibdeno e il tantalio possono evaporare, soprattutto nei processi di evaporazione termica.
Questi metalli sono particolarmente utili grazie ai loro elevati punti di fusione e alle basse pressioni di vapore.
Ciò li rende ideali per l'uso nelle sorgenti di evaporazione, soprattutto in ambienti sotto vuoto dove è richiesta la deposizione di film sottili.
1. Tungsteno
Il tungsteno è noto per avere il punto di fusione più alto tra i metalli puri, a 3422°C (6192°F).
Ha anche la più bassa pressione di vapore al di sopra dei 1650°C (3000°F).
Il tungsteno è ampiamente utilizzato nei processi di evaporazione grazie alla sua elevata resistenza alla trazione e al basso coefficiente di espansione termica.
Tuttavia, il tungsteno può legarsi a materiali come l'alluminio o l'oro durante l'evaporazione.
In questi casi è necessario utilizzare materiali alternativi, come barche o cestelli rivestiti di allumina.
2. Molibdeno e tantalio
Anche il molibdeno e il tantalio sono metalli refrattari con punti di fusione elevati.
Sono adatti per i processi di evaporazione, soprattutto quando il tungsteno non è adatto o quando sono richieste proprietà di lega specifiche.
3. Leghe e evaporazione
L'evaporazione delle leghe può essere impegnativa a causa delle diverse pressioni di vapore dei metalli che le compongono.
Per gestire efficacemente l'evaporazione delle leghe si utilizzano tecniche come la fusione simultanea in crogioli separati o lo sputtering.
4. Applicazione nella deposizione di film sottili
Questi metalli sono fondamentali in processi come l'evaporazione a fascio elettronico.
Il controllo preciso della velocità di deposizione e delle proprietà del film è essenziale.
La capacità di depositare film sottili con proprietà di riflessione controllate è preziosa in applicazioni come l'ottica laser e il vetro architettonico.
5. Requisiti delle apparecchiature
Le sorgenti di evaporazione, soprattutto quelle che utilizzano imbarcazioni, richiedono sorgenti elettriche ad alta potenza con bassa tensione e correnti elevate.
Per l'evaporazione di metalli e altri materiali si utilizzano comunemente filamenti di tungsteno a più fili e cestelli metallici.
In questo modo si garantisce che i materiali sublimino o non bagnino il cestello durante la fusione.
6. Sintesi
Metalli come il tungsteno, il molibdeno e il tantalio sono in grado di evaporare.
Sono particolarmente utili nei processi ad alta temperatura e sotto vuoto per la deposizione di film sottili.
Le loro proprietà uniche li rendono indispensabili in diverse applicazioni industriali e scientifiche.
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