[发明专利]在纯钆表面形成钆铜合金层的材料及制备方法

权利要求书

1.一种在纯钆表面形成钆铜合金层材料的方法，该方法包括以下步骤：

第一步，基体和靶材的准备：将纯钆制成样片，对其表面进行打磨、清洗处理，处理后得到的基体放置在样品盘上；将铜条表面进行打磨、清洗处理，处理后得到靶材；

第二步，基体和靶材的预处理：

1）将第一步准备好的基体及样品盘放置于真空炉内与基体阴极连接，靶材置于真空炉内并通过靶材阴极杆悬挂于基体的正上方，基体上表面与靶材底面之间的垂直距离为极间距；分别从基体、靶材、及真空炉腔体中引出三个电极，其中由基体和靶材引出的电极均作为阴极，基体阴极和靶阴极分别与一个电源连接，由腔体引出的电极作为阳极，阳极接地；基体电源采用直流电源；靶材电源采用脉冲电源，形成源极电源结构；

2）开启泵，将真空炉抽至 2×10-4Pa-5×10-4Pa的真空状态，并且保持；

3）向真空炉内充入氩气至炉内压力为20-25Pa，再抽真空至2×10-4Pa-5×10-4Pa ；反复充抽气1-2次，开启真空炉的冷却水系统，并将基体阴极电压调至300-350V，对基体进行5-20分钟预热和轰击，对基体预处理；

4）继续保持真空炉内氩气压力20-25Pa和基体阴极电压300-350V，将靶材阴极电压以50伏特/分钟的速度调至500-550V，对靶材表面进行溅射清洗，持续0.5-1小时，直到靶材电压稳定，完成靶材预处理；

第三步，钆铜合金层的形成：

1）第二步预处理后，将真空炉内氩气调整至工作气压30-35Pa，将基体阴极电源调至400-455V，将靶材阴极电源调整到800-910V，，保温2-4小时；

2）关闭靶材阴极电源，而后将氩气调整至工作气压10-25 Pa，基体阴极电源以5伏特/分钟的速度逐渐降到200-300V，继续维持0.2-1小时；

3）关闭氩气气源和两个阴极电源，然后将真空炉内抽至2×10-4Pa-5×10-4Pa真空度，冷却到室温出炉取出，即得到表面合金层中各元素含量从表面至基体厚度为10-15微米，Gd和Cu元素的质量百分比呈梯度分布的材料，材料表层中Gd的质量百分含量为57.0%-59.2%，Cu的质量百分含量为40.3%-42.1%；材料基体中Gd的质量百分含量为78.6%-80.1%，Cu的质量百分含量为17.8%-19.2%。

2.根据权利要求1所述方法，其特征是：第一步中，基体表面用砂纸进行粗磨、精磨，再用金刚石研磨膏进行抛光处理，随后用丙酮超声清洗；靶材表面用砂纸进行粗磨、精磨，并用丙酮超声清洗。

3.根据权利要求1所述方法，其特征是：第一步中，清洗后的基体置于上部开口的保温罩内，第二步中，保温罩也一起放入真空炉内。

4.根据权利要求1、２或３所述方法，其特征是：第二步1）中，所述极间距为20-25 mm。

5.根据权利要求4所述方法，其特征是：第二步2）与3）中，抽真空时先开启机械泵，先将真空炉抽至1.0-2.0 Pa低真空，再开启分子泵，将真空炉抽至2×10-4Pa-5×10-4Pa的高真空状态。

6.权利要求4所述方法得到的表面形成钆铜合金层的钆材料。