Получение металлической фольги методом испарения и конденсации в вакууме

Технология получения фольги. Метод испарения и конденсации в вакууме перспективен для получения тонкой фольги из металлов и сплавов, которые вследствие особых механических свойств с трудом прокатываются до толщин порядка десятков микрометров. Кроме того, методом испарения в вакууме можно получать ультратонкую фольгу (толщиной вплоть до 1 мкм) из меди и алюминия, потребность в которой непрерывно возрастает. Сравнение вакуумного метода с другими методами получения фольги (прокатка, электролиз) показывает, что стоимость прокатанной фольги возрастает с уменьшением ее толщины, в то время как при вакуумном способе, наоборот, чем тоньше фольга, тем ниже ее стоимость. Критическая толщина, при которой стоимость прокатки сравнима со стоимостью нанесения в вакууме, составляет 0,02—0,1 мм в зависимости от вида материала и некоторых других факторов. Технологическая схема производства медной прокатанной фольги сложна и включает, кроме 12 прокаток, три операции отжига по 6 ч каждый и три промежуточные промывки. Недостатками прокатанной фольги является малая ширина, местное выгорание, пористость и загрязненность другими металлами.

Электролитический метод столь же популярен, как стеклопластиковый профиль, применяют при непрерывном производстве медной фольги толщиной 35 и 50 мкм. Хотя качество электролитической фольги достаточно высокое, однако производительность ее получения низка, так как скорость осаждения меди ограничена невозможностью увеличения плотности тока при электролизе выше определенной величины. Получение электролитическим методом фольги толщиной порядка нескольких микрометров затруднено из-за резкого возрастания ее пористости при малой толщине. Кроме того, расходы энергии при электролизе значительно больше, чем при испарении в вакууме. Вакуумный метод получения фольги является универсальным, так как позволяет без существенных конструктивных переделок, только за счет изменения технологии, получать фольгу практически из любых металлов и сплавов. В работе указывается, что вакуумным методом можно получать медную и алюминиевую фольгу толщиной 8 мкм при скорости 4 м/с, и нет препятствий к получению таким же методом сверхтонкой стальной полосы. Размещая последовательно в камере несколько испарителей, можно получать многослойные тонкие фольги, например, медь — нержавеющая сталь — диэлектрик. Так как металл перед испарением подвергается переплавке, то сырьем для получения фольги может быть металлический лом или полуфабрикат в любом виде: стержни, листы, гранулы и т. п. Шероховатость поверхности фольги определяется чистотой механической обработки подложки, и при использовании в качестве подложек стекла или полированной нержавеющей стали фольга имеет глянцевую поверхность.