[發明專利]一種在金屬基體上實現氧化物陶瓷膜層冶金結合的方法

無效

• 申請號: 201210146045.0
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN102634795A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 王浪平;王小峰;陸洋;姜巍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

1.一種在金屬基體上實現氧化物陶瓷膜層冶金結合的方法，其特征在于在金屬基體上實現氧化物陶瓷膜層冶金結合的方法按以下步驟進行：

一、清洗金屬基體；

二、制備活性材料層：通過磁控濺射、真空電子束蒸鍍、激光蒸發、陰極弧沉積或化學氣相沉積方法，在步驟一所得的金屬基體上制備一層厚度為0.01～10μm的活性材料層；

三、制備功能膜層：通過PVD氣相沉積、真空電子束蒸鍍、磁控濺射、離子鍍或離子束輔助沉積方法，在步驟二制備的活性材料層上覆蓋功能膜層；

四、連接活性材料層和功能膜層，使用連接加熱設備，在本底真空度≤1.5×10^-2Pa的條件下，加熱覆蓋有活性材料層和功能膜層的金屬基體，在連接溫度為750℃～1400℃的條件下，保溫10～40min，反應完成后，將試件冷卻，完成氧化物陶瓷膜層與金屬基體的冶金結合；

其中，金屬基體為不銹鋼或高溫合金；活性材料層的成分為AgCuTi合金或TiVCr合金；功能膜層為氧化物陶瓷膜層。

2.根據權利要求1所述的一種在金屬基體上實現氧化物陶瓷膜層冶金結合的方法，其特征在于步驟一中清洗金屬基體的方法是在溫度為50～100℃的條件下，用丙酮超聲清洗兩次，再用乙醇超聲清洗兩次，然后加熱烘干。

3.根據權利要求1所述的一種在金屬基體上實現氧化物陶瓷膜層冶金結合的方法，其特征在于步驟三中功能膜層的厚度為5～20μm。

4.根據權利要求1所述的一種在金屬基體上實現氧化物陶瓷膜層冶金結合的方法，其特征在于當金屬基體為鐵素體不銹鋼時，活性材料層為(Ag₇₂Cu₂₈)₉₇Ti₃，步驟四中的連接溫度為750℃～950℃。

5.根據權利要求4所述的一種在金屬基體上實現氧化物陶瓷膜層冶金結合的方法，其特征在于所述鐵素體不銹鋼是Cr17Mo2Ti或Cr25Mo3Ti。

6.根據權利要求1所述的一種在金屬基體上實現氧化物陶瓷膜層冶金結合的方法，其特征在于當金屬基體為馬氏體不銹鋼時，活性材料層為(Ag₆₄Cu₃₆)₉₀Ti₁₀，步驟四中的連接溫度為750℃～950℃。

7.根據權利要求6所述的一種在金屬基體上實現氧化物陶瓷膜層冶金結合的方法，其特征在于所述馬氏體不銹鋼是1Cr13或3Cr13。

8.根據權利要求1所述的一種在金屬基體上實現氧化物陶瓷膜層冶金結合的方法，其特征在于當金屬基體為奧氏體不銹鋼時，活性材料層為(Ag₇₃Cu₂₇)₉₀Ti₁₀，步驟四中的連接溫度為750℃～950℃。

9.根據權利要求8所述的一種在金屬基體上實現氧化物陶瓷膜層冶金結合的方法，其特征在于所述奧氏體不銹鋼是1Cr18Ni9或0Cr19Ni9。

10.根據權利要求1所述的一種在金屬基體上實現氧化物陶瓷膜層冶金結合的方法，其特征在于當金屬基體為高溫合金基體時，活性材料層為(Ti₁₆V₈₄)_99.8Cr_0.2，步驟四中的連接溫度為1100℃～1400℃。