[发明专利]一种金属铀表面阻水阻氢Al/Al2

权利要求书

1.一种金属铀表面阻水阻氢Al/Al₂O₃复合镀层的制备方法，其特征在于，该复合镀层以金属铀为基体，所述复合镀层由Al镀层和Al₂O₃镀层交替沉积而成；

所述复合镀层的底层为Al镀层且复合镀层通过其底层的Al镀层与基体连接为一体，所述复合镀层的顶层为Al镀层；

包括如下步骤：

（1）基体预处理

去除金属铀的表面氧化层，并清洗干净，备用；

（2）制备Al镀层

采用脉冲偏压磁控溅射的方法在步骤1预处理后的金属铀基体表面沉积单层1～5µm厚的Al镀层；其中，磁控溅射偏压为-100～-200V，气压为0.3～0.6Pa；

（3）制备Al₂O₃镀层

待步骤（2）完成后，采用中频反应溅射的方法在Al镀层表面沉积单层10～25nm厚的Al₂O₃镀层；其中，磁控溅射偏压为-100～-200V，气压为0.3～0.6Pa，溅射时间为10～20min，反应溅射电压控制点为20%～40%；

（4）交替沉积

待步骤（3）完成后，依次重复步骤（2）、（3），使Al镀层、Al₂O₃镀层交替沉积，构成复合镀层，且步骤（2）形成Al镀层为复合镀层的最终沉积步骤；

所述Al镀层以金属铝为磁控溅射靶，采用脉冲偏压磁控溅射离子镀铝制备而成；所述Al₂O₃镀层以铝为磁控溅射靶，并通入反应气体O₂，采用中频反应溅射制备而成；

单层Al镀层的厚度为1～5µm，单层Al₂O₃镀层的厚度为10～25nm，所述复合镀层的厚度为3～15µm；

所述步骤（1）中，采用脉冲偏压辉光放电对基体进行清洗时，向真空室内通入氩气，并施加脉冲偏压，使其辉光放电，产生等离子体，通过等离子体与基体的作用，实现对基体金属铀的清洗；

Ar分压为1.5～2.5Pa，脉冲偏压为-600～-900V，清洗时间为20～60min。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Al镀层的层数比Al₂O₃镀层的层数多一层。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，先采用机械打磨抛光的方式去除金属铀的表面氧化层，随后分别用三氯乙烯、无水乙醇、丙酮对去除氧化层的金属铀进行表面清洗，并用干燥惰性气体吹干；将清洗后的金属铀放入真空室中，将真空室真空抽至1×10^-3Pa以下，并对真空室进行烘烤除气，烘烤温度60～120℃，烘烤时间为30～60min；随后进行脉冲偏压辉光放电清洗，完成对基体的预处理，备用。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，真空室本底真空度在3×10^-4Pa以下，烘烤温度70~90℃，烘烤时间为30～50min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，磁控溅射偏压为-200V，气压为0.5Pa，靶功率为1.5kW。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，磁控溅射偏压为-200V，气压为0.5Pa，靶功率0.8kW，溅射时间10min，电压控制点25%～35%。

7.采用权利要求1~6任一项所述制备方法所制备的镀层。