[發明專利]一種可控晶體結構AlMgB14涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 202210055354.0
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114182224A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 許建平;陳晶;王佳杰
• 申請（專利權）人: 黑龍江工程學院;黑龍江省海振科技有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/06;C23C14/54;C23C14/58
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1.一種可控晶體結構AlMgB14涂層及其制備方法，該方法是采用高頻感應同步加熱與磁控濺射技術沉積可控晶體結構的AlMgB14涂層；其特征在于：利用所述高頻感應線圈快速加熱沉積涂層，在磁控濺射工藝下完成可控非晶和晶體組分的涂層沉積，包括如下制備步驟：

(1)將預處理后的基體6可拆卸固定安裝在真空室內，將本底真空抽至≤1×10-3Pa；AlMgB14靶5施加磁控電源16；基體6轉動速度為1～20轉/min；

(2)對基體6進行輝光等離子體清洗，去除表面雜質；然后Al、Mg、B離子轟擊基體；

(3)設置AlMgB14靶5的功率0.2～5.0kW，根據晶體結構組分的比例要求，控制高頻感應線圈的數量和功率，沉積不同晶體結構組分AlMgB14涂層，形成3層不同厚度的非晶、非晶/晶體、晶體的組分的AlMgB14涂層。

2.根據權利要求1所述的一種可控晶體結構AlMgB14涂層及其制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述基體6的預處理過程為：利用不同粒度砂紙將基體6表面磨平和拋光處理，然后在丙酮中超聲清洗20～50min，然后在乙醇溶液中超聲清洗20～60min，最后N2吹干處理。

3.根據權利要求1所述的一種可控晶體結構AlMgB14涂層及其制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述輝光等離子體清洗過程為：偏壓為-600～-800V，通入Ar氣流量為30～150sccm，工作氣壓0.5～2.0Pa，對基體6表面進行等離子體清洗5～30min，以去除表面雜質；所述Al、Mg、B離子轟擊的過程為：開啟AlMgB14靶5，設置AlMgB14靶5功率0.2～5.0kW，Ar流量30～100sccm，氣壓為0.1～1.0Pa，偏壓為-600～-800V，時間為5～10min。

4.根據權利要求1所述的一種可控晶體結構AlMgB14涂層及其制備方法，其特征在于：步驟(3)中，所述非晶AlMgB14涂層沉積的過程為：關閉高頻感應功率，設置偏壓為-40～-300V，通入Ar，保持總流量為30～300sccm，工作氣壓保持在0.1～1.0Pa，沉積一定時間后獲得所述非晶AlMgB14涂層。

5.根據權利要求1所述的一種可控晶體結構AlMgB14涂層及其制備方法，其特征在于：步驟(3)中，所述非晶和晶體組分的AlMgB14涂層沉積的過程為：根據晶體的質量分數要求，設置高頻感應線圈的數量1個～4個和功率200W～900W，設置偏壓為-40～-300V，通入Ar，保持總流量為30～300sccm，工作氣壓保持在0.1～1.0Pa，沉積一定時間后獲得不同質量分數的非晶/晶體的AlMgB14涂層。

6.根據權利要求1所述的一種可控晶體結構AlMgB14涂層及其制備方法，其特征在于：步驟(3)中，所述晶體組分的AlMgB14涂層沉積的過程為：啟動高頻感應線圈1個～4個，根據工藝溫度要求設置高頻感應功率200W～900W，設置偏壓為-40～-300V，通入Ar，保持總流量為30～300sccm，工作氣壓保持在0.1～1.0Pa，沉積一定時間后獲得所述晶體結構AlMgB14涂層。

7.根據權利要求1所述的一種可控晶體結構AlMgB14涂層及其制備方法，其特征在于：步驟(3)中，所述非晶/晶體的AlMgB14涂層沉積工藝中，高頻感應線圈分別啟動1個、2個、3個、4個時晶體的質量分數分別為20～30％、45～55％、70～80％和90～100％。

8.根據權利要求1所述的一種可控晶體結構AlMgB14涂層及其制備方法，其特征在于：所述4個高頻感應線圈均勻分布在以轉軸20為中心的周圍，基體6與高頻感應線圈之間距離為2～50mm。