[發明專利]一種利用射頻磁控制備鎂鋁復合板的方法

有效

• 申請號: 202011382235.3
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112663008B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 王澤;秦青豐;王云壯;畢偉;孫志娟;夏少華;葉霞;李小平;王成;雷衛寧;談衡;陳修祥
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/50;C23C14/02;C23C14/16;C23C14/54;B21B1/38
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 張紅艷

1.一種利用射頻磁控制備鎂鋁復合板的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)基體準備：將清洗后的鎂合金基體固定在擋板上，放入射頻磁控濺射設備送樣室進行抽真空，然后關閉送樣室真空泵；

(2)預濺鍍：分別對濺射腔中的鎂靶材和鋁靶材進行預濺鍍；

(3)送樣：打開送樣室與濺射腔之間的閘門，將步驟(1)中準備好的鎂合金基體送到濺射腔中樣品臺；

(4)洗腔：開啟濺射腔進氣閥，調節高純氬氣流量和清洗時間進行洗腔；

(5)加熱基體：打開加熱器將所述鎂合金基體進行加熱，然后調整樣品旋轉臺持續旋轉；

(6)濺鍍：在完成步驟(5)基體加熱后，分別設置鎂靶材和鋁靶材的濺射電壓、工作壓力、濺射時間、高純氬氣流量，自動執行程序設置的濺射順序：鎂靶材先進行濺射并通入高純氬氣，鎂靶位濺射結束后關閉遮擋板，然后打開鋁靶材的遮擋板開始濺射并通入高純氬氣；

(7)冷軋：濺射結束后，腔體冷卻，取出試樣，然后對濺鍍鋁的單面進行冷軋處理，獲得鎂鋁復合板；

步驟(6)中所述鎂靶材濺射時的腔體真空度≥2×10^-7Torr、電壓為50～100V、高純氬氣流量保持在20sccm、工作壓力為3mTorr、濺射時間為30～60min、沉積距離為10cm；

所述鋁靶材濺射時腔體真空度≥2×10^-7Torr、電壓為100～200V、高純氬氣流量保持在20sccm、工作壓力為3mTorr、濺射時間為3～6h、沉積距離為10cm；

步驟(6)中，鎂靶材濺射的鎂層的厚度為1-3mm，鋁靶材濺射的鋁層的厚度為0.5-2mm。

2.根據權利要求1所述的一種利用射頻磁控制備鎂鋁復合板的方法，其特征在于，步驟(1)中所述鎂合金基體的清洗具體為：將線切割好的鎂合金基體浸泡在醋酸溶液中清除表面油漬，然后用去離子水超聲清洗三次進行單面拋光，拋光后分別放置在丙酮、乙醇和去離子水中依次進行超聲清洗。

3.根據權利要求2所述的一種利用射頻磁控制備鎂鋁復合板的方法，其特征在于，所述鎂合金基體線切割后的尺寸為φ76.2×5mm，所述醋酸溶液的質量濃度為20～50wt％，醋酸溶液中浸泡的時間為10-24h，拋光前去離子水超聲清洗的時間為15-30min/次，超聲頻率均為100Hz；

拋光至鏡面后用丙酮、乙醇和去離子水的超聲清洗的時間均為15～30min，超聲頻率均為100Hz。

4.根據權利要求1所述的一種利用射頻磁控制備鎂鋁復合板的方法，其特征在于，步驟(1)中所述抽真空的真空度高于5×10^-3Torr。

5.根據權利要求1所述的一種利用射頻磁控制備鎂鋁復合板的方法，其特征在于，步驟(2)中所述鎂靶材為純度為99.99％的純鎂、鋁靶材為純度為99.9％的純鋁，預濺鍍時濺射腔內真空度高于2×10^-7Torr，電壓均為50～150V，高純氬氣流量均為20～40sccm，工作壓力為均3～10mTorr，濺射時間均為20～30min，濺射完成后腔體溫度冷卻至20～30℃。

6.根據權利要求1所述的一種利用射頻磁控制備鎂鋁復合板的方法，其特征在于，步驟(4)中所述高純氬氣流量為100sccm，清洗時間為20～30min。

7.根據權利要求1所述的一種利用射頻磁控制備鎂鋁復合板的方法，其特征在于，步驟(5)中所述加熱為將鎂合金基體加熱至100～300℃，所述旋轉臺的旋轉速度保持在100rpm。

8.根據權利要求1所述的一種利用射頻磁控制備鎂鋁復合板的方法，其特征在于，步驟(7)中腔體冷卻至20～30℃取出試樣，所述冷軋處理時，濺鍍鋁的涂層面朝上，進行單面冷軋處理，下壓量為1～2mm。

9.根據權利要求1所述的一種利用射頻磁控制備鎂鋁復合板的方法，其特征在于，步驟(3)中所述鎂合金基體在樣品臺上保持靜止。