KR0116791Y1

KR0116791Y1 - 저항가열식 진공증착용 증발기

Info

Publication number: KR0116791Y1
Application number: KR2019940030930U
Authority: KR
Inventors: 문종호; 홍재화; 정재인; 이영백
Original assignee: 김만제; 포항종합제철주식회사; 신창식; 재단법인산업과학기술연구소
Priority date: 1994-11-22
Filing date: 1994-11-22
Publication date: 1998-07-01
Also published as: KR960017600U

Abstract

본 고안은 저항가열식 진공증착용 증발기에 관한 것으로서, 도금중량을 700g/m²이상까지 가능하도록 함과 동시에 증발물질이 튀거나 불순물이 피막에 혼입되지 않도록 하여 증발율을 높일 수 있는 저항가열식 진공증착용 증발기를 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

본 고안은 증발물질을 증발시키도록 구성되는 증발부(10)위에 위치되는 덮개(20)로 구성되고;

상기 증발부(10)는 증발물질을 증발시키는 몸체(11)와 이 몸체(11)에 전류를 인가 해주는 전류인가부(12)로 이루어지고;

상기 전류인가부(12)는 상기 증발부(10)를 전류공급원에 유지시켜주는 유지부(12a) 및 이 유지부(12a) 보다 작은 크기를 갖는 축소부(12a)로 이루어지고; 그리고 상기 덮개(20)는 증발물질을 균일하게 증발시키도록 구성되는 덮개본체(21)와 이 덮개 본체(21)를 상기 증발부(10)의 몸체(11)위에 유지시켜주는 덮개 유지부(22)로 이루어지는 저항가열식 진공증착용 증발기를 그 요지로 한다.

Description

저항가열식 진공증착용 증발기

제1도는 본 고안에 부합되는 진공증착용 증발기의 일례를 나타내는 사시도

제2도는 본 고안의 진공증착용 증발기를 구성하는 덮개의 다른 예들을 나타내는 사시도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10:증발부 11:몸체

12:전류인가부 12b:축소부

20,20(A-C):덮개 21,21(A-C):덮개본체

22:덮개유지부

본 고안은 진공증착을 이용하여 각종 금속에 아연과 같은 저융점 물질의 피막형성에 사용하는 증발기(증발원)에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 저항가열 방식을 사용하는 진공증착용 증발기에 관한 것이다.

아연은 예로부터 강판을 보호하는 방식 피막으로 널리 사용되어 왔다. 따라서 기존의 용융도금이나 전기도금에 의한 아연도금 강판의 제조는 물론 최근에 개발되고 있는 진공증착법이라는 건식도금에서도 아연은 중요한 피복물질로 연구실험은 물론 상업용 장치에서도 대상이 되는 물질이다. 실험용 소형 장치에서 아연을 증발시키는 방법에는 저항가열에 의한 증발, 전자빔에 의한 증발, 유도가열에 의한 증발 방식이 있다. 이중 저항가열(전류를 증발원에 직접 흘려 가열시키거나, 증발원 주위에 열선을 감아 간접 가열하는 방법을 통칭함)에 의한 물질의 증발에는 텅스템이나 몰리브덴, 탄탈륨 등과 같은 내화물 금속과 흑연 또는 TiB₂·BN 등의 재료가 코일이나 보우트 또는 도가니 형태로 사용되고 있다. 이 방법을 이용하면 융점이 낮은 금속의 경우는 비교적 용이하게 증발이 가능하며 높은 순도를 가진 피막을 형성시킬 수 있다. 그러나 지금까지 상업화된 증발원들은 모두 증발원의 크기에 제한이 있어서 아연증발시 도금중량이 100g/m²이상이 되는 경우에는 사용할 수 없는 단점이 있었다. 뿐만 아니라 아연의 경우는 증발의 척도가 되는 용융온도 및 증기화되는 온도가 매우 낮기 때문에 증발에 어려움은 없으나, 반면에 증발물을 제어하는 데는 매우 까다로운 물질중의 하나이다. 즉, 증발율을 높이기 위해 증발원의 온도를 높이면 아연의 입자들이 덩어리로 튀어나와 피막에 달라붙어 있거나 또는 증발후의 잔존 불순물들이 피막에 달라붙어 있거나 또는 증발후의 잔존 불순물들이 피막에 달라붙어 피막을 손상시키는 것이다. 전자빔에 의한 아연 증발의 경우는 아연의 증기압이 너무 높고, 증기 또한 무방향성 이어서 전자총을 오염시켜 수명을 단축시키는 문제점이 대두되고 있다. 따라서 기존의 증발원으로 아연을 증발시키는 경우에는 도금중량에 한계가 있으며, 증발율의 조절이 극히 제한되며, 증발율을 높이기 위해 전력을 증가시키면 아연의 용융물이 증발원위에 떠다니기 때문에 오히려 증발율이 감소할 뿐만 아니라, 온도 변화에 너무 민감하여 증발도중에 증발량이 현저히 변화하기 때문에 재현성이 있는 피막을 제조하거나 합금의 중량 퍼센트 조절이 매우 까다로운 문제점이 있다.

상기에서는 아연에 대해서 기술했지만, 아연과 같이 저융점 물질의 경우에도 상기와 유사한 문제점들이 있게 된다.

본 고안은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 도금중량을 700g/m²이상까지 가능하도록 함과 동시에 아연과 같은 저융점 증발물질의 덩어리가 튀거나 불순물이 피막에 혼입되지 않도록 하여 증발율을 높일 수 있는 저항 가열식 진공증착용 증발기를 제공하고 하는데, 그 목적이 있다.

이하, 본 고안에 대하여 설명한다.

본 고안은 증발물질을 증발시키는 증발부와 이 증발부위에 위치되는 덮개로 구성되는 저항가열식 진공증착용 증발기에 관한 것이다.

이하, 본 고안을 도면에 의해 상세히 설명한다.

제1도에 나타난 바와같이, 본 고안의 증발기(1)는 증발물질을 증발시키는 증발부(10)와 이 증발부(10)위에 위치되는 덮개(20)로 구성된다.

상기 증발부(10)는 증발물질이 장입되어 증발되는 몸체(11)와 이 증발부(10)를 전류 공급원(도시되어 있지 않음)에 유지시키고 전류를 인가해주는 전류인가부(12)를 포함하여 구성된다.

상기 전류 인가부(12)는 상기 몸체(11)와 일체로 형성되며, 증발부(10)가 전류 공급원에 유지될 때 전류공급원에 고정되는 유지부(12a) 및 이 유지부(12a) 보다 작은 단면적을 가지도록 형성되는 축소부(12b)로 이루어져 있다.

상기 축소부(12b)는 몸체(11)가 균일하게 가열되도록 하는 역활을 한다.

즉, 전류인가부(12)와 전류공급원이 접촉되는 부위에 냉각수등을 흘려주어 냉각시킴으로 전류인가부(12)와 접촉되는 증발부(10)의 몸체(11)부위의 온도가 다른몸체(11)부위보다 낮게 되므로, 전류인가부(12)중 몸체(11)쪽의 부위에 축소부(12b)를 형성시켜 저항을 높혀 온도를 상승시킴으로써 냉각에 의한 온도 저하를 보상하여 몸체(11)가 보다 균일하게 가열된다.

상기 증발부(10)의 재질로는 증발물질과 반응하지 않는 재질을 선택하여야 하며, 그 일례로서 흑연이 바람직한데, 그 이유는 가격이 저렴할 뿐만 아니라 비저항이 낮고, 저융점 증발물질, 특히 아연과 반응하지 않기 때문이다.

한편, 상기 덮개(20)는 상기 증발부(10)위에 위치되어 증발물질이 균일하게 증발되도록 해주고, 또한 증발물질의 덩어리가 튀거나 불순물이 피막에 혼입되는 것을 방지하도록 구성되는 것으로서, 상기 증발부(10)의 몸체(11) 위에 위치되는 덮개 본체(21) 및 이 덮개 본체(21)와 일체로 형성되고 덮개(20)를 상기 증발부(10)위에 유지시켜 주는 덮개 유지부(22)로 이루어져 있다. 상기 덮개 본체(21)에는 다수개의 증기홀(21a)이 형성되어 있는데, 이 증기홀(21a)의 크기 및 수는 증발물질의 균일한 증발 다시말하면, 상기 덮개 본체(21)는 균일한 피막형성을 위하여 증발부(10)에서 증발되는 증발물질을 증발기(1)위에 위치되는 증착장치의 기판(도시되어 있지 않음)으로 균일하게 상승시키도록 하는 측면과 증발물질의 덩어리가 튀거나 불순물이 피막에 혼입되지 않도록 하는 측면을 고려하여 다양하게 형성될 수 있다.

즉, 본 고안의 덮개(20)는 제2도(a)-(c)와 같이 다양하게 형성될 수 있다.

즉, 제2도 (a)에서와 같이, 본 고안에 부합되는 덮개의 바람직한 일례로는 덮개 본체(21A)가 증발부(10)의 몸체(11)를 일부만 덮는 십자형태로 형성되는 덮개(20A)를 들 수 있다.

또한, 본 고안에 부합되는 덮개의 바람직한 다른 예로는 제2도(나)에 나타난 바와 같이, 덮개 본체(21B)에 다수개의 증기홀(21Ba)이 형성되고, 이 증기홀(21Ba)의 크기가 덮개 본체(21B)의 중앙으로 갈수록 작아지도록 형성되는 덮개(20B)를 들 수 있다.

또한, 본 고안에 부합되는 덮개의 바람직한 또다른 예로는, 제2도(c)에 나타난 바와같이, 덮개 본체(21C)가 다수개의 증기홀(21Ca)을 갖는 망사 형태로 형성되는 덮개(20C)를 들 수 있다.

상술한 바와같이, 본 고안은 도금중량이 700g/m²이상이 되는 피막을 제조할 수 있으므로, 진공증착에 의한 후막의 제조는 물론 용융아연 도금용 표준시편 제조 및 전기도금과 용융도금용 시편의 시물레이션 등에 이용할 수 있을 뿐만 아니라 가격이 저렴한 흑연을 사용할 수 있어 보다 경제적인 효과가 있는 것이다.

Claims

증발물질을 증발시키는 몸체(11)와 이 몸체(11)에 전류를 인가해주는 전류인가부(12)로 이루어진 증발부(10)와, 증발물질을 균일하게 증발시키도록 된 덮개본체(21)와 이 덮개본체(21)를 상기 증발부(10)의 몸체(11)위에 유지시켜주는 덮개 유지부(22)로 이루어진 덮개(20)로 구성되는 진공증착용 증발기에 있어서, 상기 전류인가부(12)는 상기 증발부(10)를 전류공급원에 유지시켜주는 유지부(12a) 및 이 유지부(12a) 보다 그 단면적이 작도록 형성된 축소부(12a)로 이루어짐으로서 몸체(11)가 균일하게 가열되도록 함을 특징으로 하는 저항가열식 진공증착용 증발기.
제1항에 있어서, 덮개본체(21)가 균일한 크기의 다수개의 증기홀(21a)이 형성되어 있는 것임을 특징으로 하는 저항가열식 진공증착용 증발기.
제1항에 있어서, 덮개 본체(21)가 중앙으로 갈수록 그 크기가 작아지는 다수개의 증기홀(21Ba)이 형성되어 있는 덮개본체(21B)인 것을 특징으로 하는 저항가열식 진공증착용 증발기.
제1항에 있어서, 덮개 본체(21)가 상기 증발부(10)의 몸체(11)의 일부를 덮도록 형성된 십자형태의 덮개본체(21A)인 것을 특징으로 하는 저항가열식 진공증착용 증발기.