[发明专利]一种金属碳化合物涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种合金表面的金属碳化物涂层，其特征在于，所述金属碳化物涂层包括合金基体以及涂层；所述金属碳化物为Ta_xHf_1-xC，其中，0＜X＜1；且所述涂层为面心立方结构；且所述金属碳化物涂层的制备方法包括以下步骤：

S1：预处理合金基体表面，使其粗糙度达到30nm～1μm；所述合金为钨钼合金、钨钍合金、钨铼合金中的至少一种；所述预处理合金基体表面包括：S11：对所述合金基体依次进行打磨、除油、去污以及抛光处理，使其表面粗糙度达到30nm～1μm；S12：将步骤S11处理后的合金基体置于无水乙醇中超声清洗10～30min，然后吹干备用；

S2：采用磁控溅射工艺，且在所述合金基体表面形成所述金属碳化物涂层的步骤包括：

S21：将预处理后的所述合金基体置于磁控溅射设备真空室内，并对所述真空室抽真空，所述的真空度等于或小于8.0×10^-4Pa；

S22：向真空室内持续通入惰性气体，并对所述合金基体加热，同时对所述合金基体施加偏置电压；所述的惰性气体纯度≥99.9％；所述惰性气体的流速为15～30sccm；所述的加热温度为200～800℃；所述偏置电压为-100～0V；

S23：待所述真空室中惰性气体压强达到并稳定为0.4～2Pa时，再开启靶材电源Ta_YHf_1-YC或同时开启Hf、Ta并通入CH₄气体，进行预溅射以除去所述靶材表面杂质，然后在所述合金基体表面沉积Ta_XHf_1-XC涂层；所述预溅射采用的靶电源功率为120～200W；所述预溅射时间为5～15min；所述沉积靶材Ta_YHf_1-YC的纯度≥99.9％，其中，0＜Y＜1，采用的靶电源功率为40～200W；所述沉积靶材Hf、Ta靶材纯度≥99.9％，采用的靶电源功率为0～100W；所述CH₄作为碳源的纯度≥99.9％，流量为1.5～7.5sccm；所述沉积涂层厚度700nm～12μm；

S24：沉积完成后，冷却所述合金基体至室温。

2.一种合金表面金属碳化物涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：预处理合金基体表面，使其粗糙度达到30nm～1μm；所述合金为钨钼合金、钨钍合金、钨铼合金中的至少一种；所述预处理合金基体表面包括：S11：对所述合金基体依次进行打磨、除油、去污以及抛光处理，使其表面粗糙度达到30nm～1μm；S12：将步骤S11处理后的合金基体置于无水乙醇中超声清洗10～30min，然后吹干备用；

S2：采用磁控溅射工艺，且在所述合金基体表面形成所述金属碳化物涂层的步骤包括：

S21：将预处理后的所述合金基体置于磁控溅射设备真空室内，并对所述真空室抽真空，所述的真空度等于或小于8.0×10^-4Pa；

S22：向真空室内持续通入惰性气体，并对所述合金基体加热，同时对所述合金基体施加偏置电压；所述的惰性气体纯度≥99.9％；所述惰性气体的流速为15～30sccm；所述的加热温度为200～800℃；所述偏置电压为-100～0V；

S23：待所述真空室中惰性气体压强达到并稳定为0.4～2Pa时，再开启靶材电源Ta_YHf_1-YC或同时开启Hf、Ta并通入CH₄气体，进行预溅射以除去所述靶材表面杂质，然后在所述合金基体表面沉积Ta_XHf_1-XC涂层；所述预溅射采用的靶电源功率为120～200W；所述预溅射时间为5～15min；所述沉积靶材Ta_YHf_1-YC的纯度≥99.9％，其中，0＜Y＜1，采用的靶电源功率为40～200W；所述沉积靶材Hf、Ta靶材纯度≥99.9％，采用的靶电源功率为0～100W；所述CH₄作为碳源的纯度≥99.9％，流量为1.5～7.5sccm；所述沉积涂层厚度700nm～12μm；

S24：沉积完成后，冷却所述合金基体至室温。