[發(fā)明專利]一種抗超高溫氧化ZrC/TaC微疊層涂層的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201611028893.6
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN108070836A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐敬軍;楊甜甜;李美栓;錢余海;左君
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/06
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種抗超高溫氧化ZrC/TaC微疊層涂層的制備方法，其特征在于，采用多靶磁控濺射涂層設(shè)備，金屬Zr靶、Ta靶和非金屬C靶分別由獨立的直流電源控制，以氬氣作為濺射氣體和載氣，通過反應(yīng)濺射制備ZrC/TaC微疊涂層，多層的微疊層結(jié)構(gòu)通過基體在Zr靶、C靶和Ta靶、C靶前交替沉積形成，通過調(diào)節(jié)靶功率和沉積時間控制各亞層的厚度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗超高溫氧化ZrC/TaC微疊層涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)采用具有獨立控制的直流電源多靶磁控濺射涂層設(shè)備；

2)涂層制備過程中所用的金屬Zr靶、Ta靶以及非金屬C靶的純度高于99.99wt％；

3)將SiC層作為過渡層的C/C基體清洗干燥后，安裝于真空室內(nèi)可轉(zhuǎn)動的樣品臺上；

4)將Zr靶、Ta靶和C靶分別置于相應(yīng)的直流電源的靶位；

5)通過分子泵將真空系統(tǒng)的本底真空控制在<10-4Pa；

6)通過基體背面的電阻絲爐將樣品加熱并控制在500～700℃；

7)開啟控制Zr靶、C靶的直流電源，調(diào)節(jié)兩個靶的功率制備滿足化學計量比的ZrC層，然后將樣品臺轉(zhuǎn)至Ta靶、C靶的靶位，同樣調(diào)節(jié)兩個靶的功率濺射滿足化學計量比的TaC層，樣品臺在不同靶位的沉積實現(xiàn)疊層涂層的制備。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗超高溫氧化ZrC/TaC微疊層涂層的制備方法，其特征在于，氬氣的氣壓控制在0.3～0.6Pa范圍內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗超高溫氧化ZrC/TaC微疊層涂層的制備方法，其特征在于，每次沉積ZrC層的厚度為4～6微米，每次沉積TaC層的厚度為1～1.5微米。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的抗超高溫氧化ZrC/TaC微疊層涂層的制備方法，其特征在于，ZrC層和TaC層的厚度分別由靶材直流電源的功率和沉積時間所控制。