[发明专利]核用锆合金包壳表面耐高温腐蚀的高熵合金涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种核用锆合金包壳表面耐高温腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于沉积于Zr合金表面的高熵合金涂层为Cr_2.6Cu₃FeMo_1.5Ni_1.9高熵合金；

具体包括以下步骤：

(1)基体材料预处理：对Zr合金基体材料依次进行抛光和清洗；

(2)基体材料反溅射清洗：将预处理后的基体材料置于磁控溅射设备的真空炉腔内样品台上，并于真空小于2×10^-4Pa条件下，采用偏压反溅射清洗；

(3)靶材预溅射：在Ar气气氛下，对Cr、Cu、Fe、Mo、Ni靶材进行预溅射，以去除靶材表面的氧化物或吸附杂质；

(4)溅射CrCuFeMoNi高熵合金涂层：在Ar气气氛下，分别在50～120W范围内设置Cr、Cu、Fe、Mo、Ni靶材的溅射功率，然后对五个靶材进行共溅射，至沉积于锆合金基体材料上的CrCuFeMoNi高熵合金达到设定厚度，得到CrCuFeMoNi高熵合金涂层。

2.根据权利要求1所述核用锆合金包壳表面耐高温腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于所述高熵合金涂层的厚度为3-5μm。

3.根据权利要求1所述核用锆合金包壳表面耐高温腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于步骤(2)中，反溅射清洗条件为：反溅射气体为Ar，反溅射气压为2～3Pa，反溅射偏压为-700～-800V，反溅射时间为10～15min。

4.根据权利要求1所述核用锆合金包壳表面耐高温腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于步骤(3)中，预溅射条件为：在Ar气气氛下，分别在50～120W范围内设置Cr、Cu、Fe、Mo、Ni靶材的溅射功率，关闭挡板，对各靶材进行预溅射清洗，清洗时间为10～15min，预溅射气压为0.3～0.6Pa。

5.根据权利要求1所述核用锆合金包壳表面耐高温腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于步骤(4)中，溅射气压为0.4～0.7Pa，靶基距为6～7cm。

6.根据权利要求1所述核用锆合金包壳表面耐高温腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于步骤(4)中，各靶材的溅射功率分别为：Cr溅射功率为90～110W，Cu溅射功率为55～60W，Fe溅射功率为60～80W，Mo溅射功率为50～70W，Ni溅射功率为70～80W。

7.根据权利要求1至6任一权利要求所述核用锆合金包壳表面耐高温腐蚀的高熵合金涂层的制备方法，其特征在于所述Zr合金基体材料为Zr-4合金。