中国严重依赖进口的真空蒸镀机为何离不开钨加热子?

真空蒸镀机是中国严重依赖进口的产品之一,殊不知,该设备的生产原材料离不开中国的矿产资源,如钨、钼、稀土等重要的战略金属。据中钨在线了解,真空蒸镀机的靶材常选用钨加热子来制备,节能提质,可以制造出如纸一样轻薄的各类终端屏幕。

钨加热子图片

现在,我们所使用的计算机、智能手机等各种电子产品的屏幕的主要生产原料都是OLED(有机发光二极管),而OLED生产过程最重要的一环就是“蒸”,工艺难度极高。除了蒸镀设备是OLED生产中的关键环节之外,制造商还应对整个生产链进行科学管理及整合,确保每一道工序可控、可靠。

真空蒸镀机就如同OLED面板制程的“心脏”,目前被日本Canon Tokki独占高端市场。据业内人员表示,Canon Tokki的真空蒸镀机年产量通常在几台到十几台之间。更值得一说的是,该公司能把有机发光材料蒸镀到基板上的误差控制在5微米内(1微米相当于头发直径的1%),以确保所制备的OLED屏幕拥有更高的质量。因此,大家都说,买到Canon Tokki的设备就如同得到了一张生产OLED面板的“入场券”,一机难求。

真空蒸镀机的工作原理是指在10E-3~10E-4 Pa的压力下,采用各种形式的热能转换方式护镀膜材料蒸发,并成为具有一定能量的气态粒子(原子、分子或原子团),蒸发的气态粒子基本上是以无碰撞的直线运动方式传输到基底,然后在基底上凝聚成镀膜。

真空蒸镀机图片

在真空蒸镀时,气态粒子是由蒸发源中的蒸发材料产生的,而蒸发源的加热可以采用电阻法、高频感应法、电子束轰击法、激光蒸发或放电法等。然而,不论是哪一种加热方式,都要求作为蒸发源的材料应具有以下几种性能:高熔点,低蒸气压,良好的热化学稳定性,较高的机械强度等。

作为难熔金属之一,钨具有极高的熔点和沸点,分别为3410℃和5927℃,以及很低的蒸气压,优良的化学稳定性,较高的强度和硬度等优点,因此常用来作为蒸发源的材料,即为钨加热子。

使用金属钨作为蒸发源的材料的优势主要有:(1)较低的能源消耗,钨因有较高的熔点而能承受极高的温度,不易熔化,而且钨的蒸气压很低,也能在很大程度上减少不必要能量的浪费;(2)较好的蒸镀效果,钨由于物理化学性质极为优异,而不会与蒸发材料发生化学反应或互溶,进而能使所制备的产品精度更高、均匀性更好。

作为全球钨的主要生产国,中国钨资源的储量占世界总储量的70%左右,钨产量占世界总产量的80%。换句话来说,全球每年钨工业消耗的钨资源很大一部分是来源于中国。

综上可知,我国虽然目前还未具备生产真空蒸镀机的能力,但能为该设备提供关键的生产原材料,如作为蒸发源的钨材料。

 

 

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