[发明专利]一种防腐蚀热电偶

说明书

本发明公开了一种防腐蚀钨铼热电偶，防腐蚀钨铼热电偶是由如下方法制备的：提供钨铼热电偶合金基体；在钨铼热电偶合金基体表面利用第一磁控溅射方法沉积金属Al层；在金属Al层表面利用第二磁控溅射方法沉积氧化铝层；在氧化铝层表面利用第三磁控溅射方法沉积金属Zr层；在金属Zr层表面利用第四磁控溅射方法沉积硼化锆层；在硼化锆层利用第五磁控溅射方法沉积TiAlSiN层。本发明由于沉积了TiAlSiN层，使得薄膜钨铼热电偶硬度大幅度提高；膜层结构丰富，增加了过渡金属层，使得膜层之间的结合力提高；溅射工艺先进，使得膜层之间的结合力提高，热电偶抗氧化的能力更高。

技术领域

本发明属于热电偶技术领域，涉及一种防腐蚀热电偶，尤其是一种防腐蚀钨铼热电偶。

背景技术

钨铼热电偶是一种性能优异的金属热电偶，它价格低可部分取代铂铑热电偶。我国钨、铼资源丰富，热电偶丝生产技术比较先进，因此我国的钨铼热电偶已广泛应用于电子、冶金、化工、航空航天和原子能等领域。但是钨铼丝在空气中高温工作时易被空气中的氧氧化，当钨铼丝被氧化，热电偶测量温度的精度必然也随之降低。因此寻找到一种耐高温氧化的薄膜材料对钨铼热电偶在高温下的应用具有至关重要的作用。目前的薄膜材料研究中，氧化物薄膜具有抗氧化、熔点高、导热系数低、耐磨耐腐蚀性能好、电绝缘等一系列优良性能，作为抗高温氧化薄膜较为合适。

由于氧化物材料的优异特性，现有技术提出了利用氧化物在钨铼热电偶表面镀敷氧化物层的技术，以此来提高钨铼热电偶的抗氧化性。但是该现有技术仍然存在如下缺陷：1、镀敷层结构简单，仅仅沉积氧化锆和氧化铝层并不能很好的阻隔氧气；2、膜层硬度不够，导致钨铼热电偶极易损坏；3、溅射工艺较差，导致合金膜与基片的结合力不够强。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防腐蚀钨铼热电偶，从而克服现有技术的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种防腐蚀钨铼热电偶，其特征在于：防腐蚀钨铼热电偶是由如下方法制备的：提供钨铼热电偶合金基体；在钨铼热电偶合金基体表面利用第一磁控溅射方法沉积金属Al层；在金属Al层表面利用第二磁控溅射方法沉积氧化铝层；在氧化铝层表面利用第三磁控溅射方法沉积金属Zr层；在金属Zr层表面利用第四磁控溅射方法沉积硼化锆层；在硼化锆层利用第五磁控溅射方法沉积TiAlSiN层。

优选地，上述技术方案中，金属Al层的厚度为10-20nm，第一磁控溅射方法具体为：采用直流磁控溅射，溅射温度为200-300℃，溅射电流为0.5-1A，溅射功率为100-120W，氩气流量为50-100sccm。

优选地，上述技术方案中，氧化铝层的厚度为30-50nm，第二磁控溅射方法具体为：采用射频溅射方法，溅射靶材为氧化铝靶材，溅射温度为400-500℃，溅射功率为300-350W，氩气流量为50-100sccm。

优选地，上述技术方案中，金属Zr层的厚度为10-20nm，第三磁控溅射方法具体为：采用直流磁控溅射，溅射温度为300-350℃，溅射电流为1-1.5A，溅射功率为150-200W，氩气流量为50-100sccm。

优选地，上述技术方案中，硼化锆层的厚度为60-80nm，第四磁控溅射方法具体为：采用射频溅射方法，溅射靶材为硼化锆靶材，溅射温度为400-500℃，溅射功率为500-600W，氩气流量为50-100sccm。

优选地，上述技术方案中，TiAlSiN层厚度为100-120nm，第五磁控溅射方法采用单靶共溅射方法。