[發明專利]一種鋁合金材料表面物理氣相沉積工藝

在審

• 申請號: 201810331431.4
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108677141A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 施正彪;徐維闖
• 申請（專利權）人: 精研（東莞）科技發展有限公司
• 主分類號: C23C14/02
• 分類號: C23C14/02;C23C14/06;C23C14/16;C23C14/34;C23C14/58
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

1.一種鋁合金材料表面物理氣相沉積工藝，其特征在于，包括有以下工藝步驟，具體的：

a、鋁合金產品清洗：

a1、將鋁合金產品放置于超聲波清洗機的清洗槽內，超聲波清洗機的清洗槽內注入有草酸與超純水所組成的清洗液，啟動超聲波清洗機對鋁合金產品進行超聲波清洗，超聲波清洗時間為1-5分鐘；

a2、待鋁合金產品超聲波清洗完畢后，將鋁合金產品從超聲波清洗機的清洗槽內移出，并通過純凈水噴淋沖洗的方式對鋁合金產品進行噴淋沖洗，噴淋沖洗時間為2-5分鐘；

a3、待鋁合金產品純凈水噴淋沖洗完畢后，將鋁合金產品放置于純凈水中進行浸泡處理，浸泡時間為3-5分鐘；

a4、待鋁合金產品經純凈水浸泡處理完畢后，將鋁合金產品置于恒溫循環干燥箱內進行烘干處理，恒溫循環干燥箱的溫度為100℃，烘干處理的時間為10-60分鐘；

a5、待鋁合金產品經恒溫循環干燥箱烘干處理后，將鋁合金產品移出恒溫循環干燥箱，待鋁合金產品冷卻至室溫后通過無塵布蘸取無水乙醇將鋁合金產品表面擦拭干凈；

b、鋁合金產品氬離子清洗：

b1、將擦拭干凈后的鋁合金產品置于真空爐內，待真空爐內部的真空度到達0.1Pa后，開啟真空爐的加熱裝置，待真空爐的爐內溫度到達80℃-120℃ 時，真空爐進入恒溫狀態，恒溫時間為10-50分鐘，且恒溫結束后真空爐關閉加熱裝置并停止加熱動作；

b2、待真空爐恒溫結束并停止加熱后，真空爐進行抽真空動作并使得真空爐內部的真空度到達0.008Pa，而后通入氬氣100-400SCCM并使得真空爐內部的真空度達到0.1-0.8Pa，此后開啟偏壓電源并設定200V-500V電壓，以使真空爐內部產生輝光放電，進而對鋁合金產品進行氬離子轟擊以實現氬離子清洗處理，氬離子清洗處理時間為30-50分鐘；

c、底層制備：

c1、待鋁合金產品進行氬離子清洗完成后，依次關閉偏壓電源、氬氣充入裝置，而后再進行抽真空動作并使得真空爐內部恢復真空度低于0.008Pa的高真空狀態；

c2、待真空爐達到高真空狀態后，再次啟動氬氣充入裝置并通入100SCCM氬氣，以使得真空爐內部的真空度達到0.1Pa,而后依次開啟偏壓電源、弧靶電源，偏壓電源設定250V-300V電壓，弧靶電源設定50A電流且弧靶電源的靶材為Cr，在鋁合金產品離子轟擊3分鐘后關閉弧靶電源，此時鋁合金產品上沉積Cr金屬底層；

d、過渡層制備：

d1、待鋁合金產品沉積Cr金屬底層后，啟動氬氣充入裝置并往真空爐內部通入200SCCM氬氣，以使得真空爐內部的真空度達到0.1-0.8Pa；

d2、將偏壓電源的電壓調整為150V，而后開啟中頻電源，中頻電源的恒電流設定5-25A且中頻電源的靶材為Cr, 在鋁合金產品離子轟擊5-20分鐘后，鋁合金產品于底層上沉積Cr金屬過渡層；

e、加硬層制備：

e1、依次調整偏壓電源的電壓以及中頻電源的恒電流，偏壓電源的電壓設定為100V,中頻電源的恒電流設定為20-30A；

e2、往真空爐內部通入100SCCM乙炔并使得真空爐內部真空度達到0.3-0.4Pa，在鋁合金產品離子轟擊30-60分鐘后關閉偏壓電源、中頻電源、乙炔流量控制器、氬氣流量控制器，此時鋁合金產品于過渡層上沉積CrC加硬層；

f、冷卻出爐：

f1、在CrC加硬層沉積完畢后，真空爐再進行抽真空動作并使得真空爐內部恢復真空度低于0.008Pa的高真空狀態；

f2、真空爐保持高真空狀態5-10分鐘，而后放氣出爐并將鋁合金產品從真空爐取出。

2.根據權利要求1所述的一種鋁合金材料表面物理氣相沉積工藝，其特征在于：于所述a1步驟中，注入至超聲波清洗機的清洗槽內的草酸與超純水所組成的清洗液的PH值為7-8。

3.根據權利要求1所述的一種鋁合金材料表面物理氣相沉積工藝，其特征在于：于所述a1步驟中，超聲波清洗機的清洗槽內的清洗液的溫度為60℃。