[發明專利]一種在鋯包殼上制備具有高溫抗氧化性能的鉻涂層的方法

在審

• 申請號: 202110254741.2
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113088884A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 李楊;吳曉宏;郭寶;盧松濤;洪楊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C23C14/16
• 分類號: C23C14/16;C23C14/35;C23C14/02;G21C3/07
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 鄧宇

1.一種在鋯包殼上制備具有高溫抗氧化性能的鉻涂層的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1，基底前處理：依次進行打磨、超聲清洗和等離子體表面處理；

步驟2，制備涂層：將經過前處理后的基底進行磁控濺射處理，在基底的兩面鍍上鉻涂層。

2.根據權利要求1所述的一種在鋯包殼上制備具有高溫抗氧化性能的鉻涂層的方法，其特征在于，所述的步驟1中打磨的操作過程為：將線切割后的樣品依次使用100目、400目、800目、1200目、2000目和5000目的砂紙進行打磨。

3.根據權利要求1所述的一種在鋯包殼上制備具有高溫抗氧化性能的鉻涂層的方法，其特征在于，所述的步驟1中打磨的操作過程為：將線切割后的樣品依次使用100目、400目、800目、1200目、2000目和5000目的砂紙進行打磨，并將邊緣和四角進行打磨。

4.根據權利要求2或3所述的一種在鋯包殼上制備具有高溫抗氧化性能的鉻涂層的方法，其特征在于，打磨過程中使用W1.5金剛石拋光膏。

5.根據權利要求1所述的一種在鋯包殼上制備具有高溫抗氧化性能的鉻涂層的方法，其特征在于，所述的步驟1中超聲清洗的操作過程為：首先使用無水乙醇清洗15min，清洗次數為1次；然后使用丙酮清洗15min，清洗次數為2次；再然后使用無水乙醇清洗15min，清洗次數為2次；再然后使用去離子水清洗15min，清洗次數為3次；再然后使用無水乙醇清洗15min，清洗次數為2次；最后在70℃條件下干燥1h。

6.根據權利要求1所述的一種在鋯包殼上制備具有高溫抗氧化性能的鉻涂層的方法，其特征在于，所述的步驟1中等離子體表面處理的操作過程為：將經過超聲清洗后的樣品放入磁控濺射機的腔體內，抽真空15min后，通入氬氣并維持氣壓為0.5-1.5pa，開啟電源，利用通入氬氣所產生的等離子體對樣品的兩側表面分別進行刻蝕清洗。

7.根據權利要求6所述的一種在鋯包殼上制備具有高溫抗氧化性能的鉻涂層的方法，其特征在于，所述的刻蝕清洗條件為偏壓-200V，氣氛為氬氣，腔體內氣壓1Pa，時間15min。

8.根據權利要求1所述的一種在鋯包殼上制備具有高溫抗氧化性能的鉻涂層的方法，其特征在于，所述的步驟2中磁控濺射處理條件為：基底與鉻靶的間距為10cm，工作氣壓為5×10^-4pa，基底溫度為200℃，濺射功率為170W，濺射時間為2h，氣體流速為20sccm，濺射氣壓為1pa，樣品臺轉速：20r/min；濺射完成后自然冷卻至50℃后，向艙室內充氣、取樣。

9.根據權利要求1所述的一種在鋯包殼上制備具有高溫抗氧化性能的鉻涂層的方法，其特征在于，所述的鉻靶的純度為99.95％。

10.根據權利要求1所述的一種在鋯包殼上制備具有高溫抗氧化性能的鉻涂層的方法，其特征在于，所述的基底為Zr-4合金板材。