[發明專利]被覆件及其制造方法

有效

• 申請號: 201010612825.0
• 申請日: 2010-12-29
• 公開（公告）號: CN102560370A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 張新倍;陳文榮;蔣煥梧;陳正士;劉咸柱;李聰
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: C23C14/18
• 分類號: C23C14/18;C23C14/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種被覆件及其制造方法。

背景技術

碳纖維由于其具有低密度、高強度、高模量、低熱膨脹系數、耐腐蝕、易編織加工以及較好的熱、電性能等優良特性被廣泛用于航天航空、建筑及電子元器件制造等領域。但碳纖維的抗氧化性能較差，且與金屬、聚合物復合材料的潤濕性不佳，大大限制了碳纖維材料在上述領域的應用。

現有技術利用化學氣相沉積技術(CVD)將碳纖維(Cf)與ZrB₂相結合形成Cf/ZrB₂復合材料，該種Cf/ZrB₂復合材料具有優良的機械性能及韌性，但其高溫抗氧化性較差。

貴金屬銥(Ir)熔點2443℃，因飽和蒸氣壓低、氧滲透率低而具有優良的高溫抗氧化性能，是唯一在1600℃以上的空氣中仍具有很好機械性能的金屬。但是由于碳纖維與銥涂層之間潤濕性較差，沉積于碳纖維材料上的銥涂層經高溫處理后會產生大量裂紋，因此所述銥涂層的高溫抗氧化性及抗熱震性能較差。

發明內容

鑒于此，提供一種有效解決上述問題的被覆件。

另外，還提供一種上述被覆件的制造方法。

一種被覆件，包括基體、依次形成于該基體上的鉻滲入層、鉻層及銥層，該基體材質為碳纖維/ZrB₂復合材料。

一種被覆件的制造方法，包括以下步驟：

提供基體，該基體材質為碳纖維/ZrB₂復合材料；

以鉻靶為靶材，于所述基體表面磁控濺射鉻層，濺射溫度為100～200℃，濺射時間為150～250min；在磁控濺射該鉻層的過程中，該鉻層與基體界面處的金屬鉻向基體擴散，于基體與鉻層之間形成鉻滲入層；

以銥靶為靶材，于所述鉻層上磁控濺射形成銥層。

所述鉻層的形成可提高所述銥層與基體之間的結合力，使被覆件經高溫處理后銥層不易剝落或裂紋，如此可提高所述銥層的高溫抗氧化性能。此外，通過上述制造方法形成的銥層幾乎無針孔、具有良好的致密性，如此可進一步提高所述銥層的抗氧化性。

所述銥層還具有良好的抗熱震性能，主要有如下兩方面的原因：一方面，由于所述鉻層從基體表層內向外梯度過渡，沒有成分和力學性能的突變；另一方面，所述銥層與鉻層之間過渡較好，沒有成分和力學性能的突變。

因此，所述被覆件具有良好的高溫抗氧化性及抗熱震性。

附圖說明

圖1為本發明較佳實施例的被覆件的剖視圖；

圖2為制造圖1中鍍膜件所用真空鍍膜機的示意圖。

主要元件符號說明

被覆件????10

基體??????11

鉻滲入層??13

鉻層??????15

銥層??????17

鍍膜機????100

鍍膜室????20

真空泵????30

軌跡??????21

第一靶材??22

第二靶材??23

氣源通道??24

具體實施方式

請參閱圖1，本發明一較佳實施例的被覆件10包括基體11、依次形成于該基體11上的鉻滲入層13、鉻層15及銥層17。該被覆件10可以為渦輪葉片、噴嘴等航天航空機械零部件，也可為建筑、電子及汽車等交通工具的零部件。該基體11的材質為碳纖維/ZrB₂復合材料。

所述鉻層15及銥層17均可通過磁控濺射鍍膜法形成。所述鉻層15的厚度為2～3.5μm。所述銥層17的厚度為2～3.5μm。

所述鉻滲入層13是在所述鉻層15的形成過程中，鉻層15與基體11界面處的金屬鉻向基體11內擴散而形成。所述鉻滲入層13包括碳纖維(Cf)、ZrB₂陶瓷相、Cr金屬相及Cr-C相。

本發明一較佳實施例的制造所述被覆件10的方法主要包括如下步驟：

提供基體11，該基體11的材質為碳纖維/ZrB₂復合材料。

請參閱圖2，提供一真空鍍膜機100，將所述基體11置于該真空鍍膜機100內進行氬氣等離子體清洗，以進一步去除基體11表面的油污，以及改善基體11表面與后續涂層的結合力。