[發明專利]一種提高面向等離子體材料鎢表面抗氦離子輻照性能的方法

在審

• 申請號: 202211085479.4
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN115679262A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 林乃明;吳玉程;雷晨慶;閆江山;王振霞
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C23C14/16
• 分類號: C23C14/16;C23C14/34;C22C30/00;C23C14/02;G21B1/13
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 申素霞

1.一種提高面向等離子體材料鎢表面抗氦離子輻照性能的方法，其特征在于，包括以下步驟：

對面向等離子體材料鎢進行預處理，得到預處理鎢；

將所述預處理鎢和HfNbTaTiZr多元難熔合金靶材分別進行等離子清洗，得到清洗鎢和清洗靶材；

所述清洗靶材利用等離子表面合金化法沉積到所述清洗鎢上，在所述面向等離子材料鎢的表面形成多元難熔合金涂層，實現提高面向等離子體材料鎢表面抗氦離子輻照性能的目的；

所述HfNbTaTiZr多元難熔合金靶材中Hf、Nb、Ta、Ti和Zr的摩爾比為1：1：1：1：1。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預處理包括依次進行除油、打磨和超聲清洗；所述除油的試劑為含有金屬清洗劑的水溶液；所述打磨為砂紙打磨，所述砂紙打磨的砂紙為碳化硅水砂紙；所述超聲清洗的試劑包括乙醇。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述等離子清洗的參數獨立地包括：所述HfNbTaTiZr多元難熔合金靶材的下方到所述預處理鎢的表面的距離為15～18mm，工作氣體為氬氣，所述氬氣的流量為25～40sccm，工作電壓為35±2Pa，清洗時間為30～60min。

4.根據權利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述等離子清洗在等離子表面合金化裝置中進行，所述預處理鎢置于所述等離子表面合金化裝置的樣品臺上，所述HfNbTaTiZr多元難熔合金靶材通過夾具固定在所述等離子表面合金化裝置中的源極懸掛架上。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述等離子表面合金化法沉積的參數包括：所述清洗靶材的下方到所述清洗鎢的表面的距離為15～18mm，工作氣體為氬氣，所述氬氣的流量為25～40sccm，工作電壓為35±2Pa，溫度為850～950℃，所述清洗鎢和清洗靶材之間的電壓差為200～300V，保溫時間為3～6h。

6.根據權利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述等離子表面合金化法沉積在等離子表面合金化裝置中進行，所述清洗鎢置于所述等離子表面合金化裝置的樣品臺上，所述清洗靶材通過夾具固定在所述等離子表面合金化裝置中的源極懸掛架上。