蒸發(fā)源材料石墨坩堝的設(shè)計(jì)原則

在金屬蒸鍍行業(yè)中，用于制備蒸發(fā)源的材料必須具有下列性能I 21】：
(1)具有合適的電阻率和電阻溫度系數(shù)，蒸鍍鋁時(shí)的容器電阻率在
1～151an·m，其他應(yīng)用時(shí)為O．5～48V-o·rn；
(2)優(yōu)良的耐熱性，如蒸鍍鋁的溫度在1450"C左右；
(3)優(yōu)良的耐熱沖擊性，在使用時(shí)蒸發(fā)容器必須經(jīng)受多次冷熱循環(huán)，在通電
的起始階段可能出現(xiàn)急熱；
(4)優(yōu)良的耐熔融金屬腐蝕性；
(5)具有足夠高的機(jī)械強(qiáng)度；
(6)在高溫下與被鍍金屬熔液有良好的潤(rùn)濕性；
(7)高純度，特別在用于電子器件的真空鍍膜時(shí)；
(8)易機(jī)械加工；
(9)蒸發(fā)容器材料的蒸汽壓極低；
(10)制造成本較低；
對(duì)于大多數(shù)金屬來說，石墨蒸發(fā)舟能與許多余屬在高溫下發(fā)生反應(yīng)生成碳化
物造成開花、凸泡直至完全破壞，影響了蒸發(fā)舟的使用壽命。后來研究人員采用
各種方法在石墨坩堝表面涂覆一層或多層抗腐蝕、抗氧化的覆蓋層【22-241，但是在使用過程中同樣存在涂覆物脫落、破壞，以及使用時(shí)間不長(zhǎng)等問題。這是因?yàn)樵谥苽涫釄逋扛矊訒r(shí)，涂覆物與石墨基體之間由于物性參數(shù)不匹配，有殘余應(yīng)力存在。制成品在冷熱循環(huán)的環(huán)境中工作時(shí)，裂紋在應(yīng)力集中的地方擴(kuò)展，長(zhǎng)大，最終使得涂覆層脫落。由于六方BN具有與石墨極為相似的晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，兩者的物性參數(shù)較為匹配。六方BN是優(yōu)良的絕緣體，將其涂覆在石墨基體上后，基本上可以解決殘余應(yīng)力大的問題。