[发明专利]基于高温镍基合金的多层复合耐高温腐蚀涂层的制备方法

权利要求书

1.基于高温镍基合金的多层复合耐高温腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、基板的预处理：将镍基合金表面用砂纸打磨处理，去除表面的沾污杂质，放入丙酮溶剂中超声3-5min，超声后放置于超净台用红外烘干灯干燥5-15min；

步骤二、Al-Si底层的制备：基板表面进行离子清洗，清洗时间控制在3-5min，在室温条件下，通过射频溅射在基板表面一层薄Al-Si合金层，时间为10-30min，溅射后移入真空退火炉中，控制在800-1000℃退火30-60min，采用随炉冷却的方式；

步骤三、Ti₃Si(Al)C₂连接层的制备：将退火后的基板置入磁控溅射室，采用Ti₃Si(Al)C₂靶材进行直流溅射，表面功率密度为10-100W/cm²，基板温度控制在200-400℃，溅射时间控制在0.5-2h；

步骤四、富铝型Al-Ti-Cr-Si-N梯度层的制备：将上述镀Ti₃Si(Al)C₂的连接层放入电弧离子镀设备中，通过Ti-Al、Al-Si、Cr靶在Ar-N₂气氛中进行电弧反应合成富铝型Al-Ti-Cr-Si-N梯度层，控制基板温度150-450℃，控制负偏压为100-600V，靶材弧流控制在30-200A，反应合成时间控制在3-6h；

步骤五、纳米Si₃N₄嵌入层的制备：将上述制备的富铝型Al-Ti-Cr-Si-N梯度层通过磁控溅射嵌入纳米Si₃N₄，首先用氩气进行预溅射1-5min，然后通过射频溅射制备纳米Si₃N₄嵌入层，将基板温度控制在350-600℃，控制射频功率为1.5-2.5kw，溅射时间为0.5-3h；

步骤六、退火处理：将上述得到的基板放入真空退火炉中进行退火，退火温度控制在800-1000℃，退火时间控制在2-8h，最终获得基于高温镍基合金的多层复合耐高温腐蚀涂层。

2.基于高温镍基合金的多层复合耐高温腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，步骤一中所述打磨的目数为200目-1200目。

3.基于高温镍基合金的多层复合耐高温腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，步骤二中所述退火炉的升温速率小于5℃/min。

4.基于高温镍基合金的多层复合耐高温腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，步骤三中所述Ti₃Si(Al)C₂靶材的纯度为99％。