[實用新型]一種鎢表面阻氧膜

有效

• 申請號: 202020687098.3
• 申請日: 2020-04-29
• 公開（公告）號: CN212404264U
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 唐軍利
• 申請（專利權）人: 金堆城鉬業股份有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/16;C23C14/06;C23C14/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 弓長

本實用新型公開了一種鎢表面阻氧膜，包括鎢基體，鎢基體表面鍍有復合膜層，復合膜層依次為鋁層、第一氮化鉻鋁層、鉻層、第二氮化鉻鋁層，復合膜層的底層為鋁層，復合膜層的頂層為第二氮化鉻鋁層。鎢表面經處理后，不僅可以耐800℃高溫，而且具有優良的潤滑性能，極大改善了鎢工件的使用環境，其硬度可達1800HV以上，該抗氧化膜薄而均勻，保留鎢原有尺寸，不影響鎢使用尺寸，提高了鎢耐高溫性和抗氧化性。

技術領域

本實用新型屬于金屬表面加工技術領域，具體涉及一種鎢表面阻氧膜。

背景技術

鎢是一種難熔金屬，因其具有優良的導電、導熱性，并且熔點高、強度大、線膨脹系數小、抗蝕性強以及高溫力學性能良好，因而廣泛應用于航空航天、發電、核反應堆、軍事工業、化學工業、電子工業和玻璃制造業等領域。鎢應用于上述領域需要有保護氣體(如氮氣、氬氣等)或真空環境，因為鎢在空氣中加熱到400℃時開始氧化，隨著溫度升高，氧化加劇，在更高的溫度下，鎢逐漸被氧化成疏松膨脹的黃色的三氧化鎢，空氣濕度較大時，即使在常溫下鎢也會被逐漸氧化，在其表面上覆蓋一層藍紫色的中間氧化薄膜。所以，鎢的氧化和揮發現象影響了其高溫力學性能，限制了鎢的應用。

目前解決鎢氧化的途徑有兩條，一是摻雜，二是外加涂層。鎢的摻雜程度很小，當加入抗氧化性的合金元素量稍多時，合金的性能變差，脆性大，難以加工，所以用摻雜的方法難以從根本上改變鎢的抗氧化能力，而且還會影響到它的許多的高溫性能，如高溫強度、耐沖擊性、耐熱震性和抗蠕變性等。鎢涂層得到大量研究，常見有燒結涂層、熔滲涂層等，但大多存在涂層厚、不均勻、與基體結合力不強、相容性差等缺點。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種鎢表面阻氧膜，提高了鎢的耐高溫性和抗氧化性。

本實用新型所采用的技術方案是，一種鎢表面阻氧膜，包括鎢基體，鎢基體表面鍍有復合膜層，復合膜層依次為鋁層、第一氮化鉻鋁層、鉻層、第二氮化鉻鋁層，復合膜層的底層為鋁層，復合膜層的頂層為第二氮化鉻鋁層。

本實用新型的特點還在于，

鉻層和鋁層的厚度均為50～100nm，復合膜層的厚度為1～3μm。

本實用新型的有益效果是：

鎢表面經鍍膜處理后，不僅可以耐800℃以上高溫，而且具有優良的潤滑性能，極大改善了鎢工件的使用環境，其硬度可達1800HV以上，摩擦系數0.5～0.6，膜厚度1～3μm，薄而均勻、保留鎢原有尺寸，不影響鎢使用尺寸，提高了鎢耐高溫性和抗氧化性。

附圖說明

圖1為本實用新型一種鎢表面阻氧膜的結構示意圖。

圖中，1.鎢基體，2.鋁層，3.第一氮化鉻鋁層，4.鉻層，5.第二氮化鉻鋁層。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型一種鎢表面阻氧膜，如圖1所示，包括鎢基體1，鎢基體1表面鍍有復合膜層，復合膜層依次為鋁層2、第一氮化鉻鋁層3、鉻層4、第二氮化鉻鋁層5，復合膜層的底層為鋁層2，復合膜層的頂層為第二氮化鉻鋁層5，由金屬層過渡到復合層，用金屬的韌性分解、降低復合層的應力，防止崩膜。

鉻層4和鋁層2的厚度均為50～100nm，復合膜層的厚度為1～3μm；

一種鎢表面阻氧膜的制備方法，具體步驟如下：

步驟1，將鎢基體表面打磨、拋光，拋光后鎢基體表面粗糙度為0.4～0.6μm；

步驟2，將鎢基體依次置于堿溶液和酸溶液中，進行超聲波清洗；