[发明专利]一种在镍基合金上制备二氧化锆薄膜的方法

权利要求书

1.一种在镍基合金上制备二氧化锆薄膜的方法，该方法的制备过程如下：

（1）将镍合金基片用酒精在超声清洗机中清洗10-30min，清洗后放入氧等离子刻蚀机中，通入氧气刻蚀3-10分钟，得到试样基片备用；

（2）将上述试样基片，放在磁控溅射炉内的载物台上，试样基片下方靶材为锆靶，靶材与试样基片之间的间距保持在5-8cm；

（3）打开等离子溅射成膜镀膜炉以及与其配套的冷水泵，使用机械泵将镀膜炉内气压抽至5Pa以下，再使用分子泵将镀膜炉内气压进一步抽至6×10^-4Pa以下，使镀膜炉内保持高真空状态；

（4）向镀膜炉内充入氩气和氧气，控制氩气和氧气的流量比为（1-10）：1，并控制炉内压力为0.5-2Pa；同时加热试基片到100-300℃；加热后打开基片偏压电源向试样基片施加100-200V基片偏压，对试样基片进行8-12分钟预溅射；

（5）预溅射后，调整射频电源，将源极功率调整至100-200W，打开靶材上方的挡板开始溅射；溅射时间为20-60分钟；溅射时在靶材和基片中间形成柱状的等离子辉光放电区，氧离子和溅射出来的锆结合形成二氧化锆沉积在试样基片表面；

（6）依次关闭射频电源、基片偏压、加热装置，以及气源，将炉内冷却到室温后放气出炉。

2.根据权利要求1所述在镍基合金上制备二氧化锆薄膜的方法，步骤1中，镍合金基片清洗后擦拭表面，烘干后至表面无水渍残留后进行氧等离子刻蚀。

3.根据权利要求2所述在镍基合金上制备二氧化锆薄膜的方法，步骤1中，氧等离子刻蚀具体工艺如下：将镍合金试样基体放入氧等离子清洗机中，首先设置100s的时间，氧气和氩气阀，让机器对内部环境进行抽真空处理；抽完真空后，打开氧气瓶和氩气瓶，并打开两者的气阀，设置时间为300s，开始往机器内通入氧气和氩气，调节功率为100W，进行氧等离子刻蚀，保持在300ml/min，并使二者流量始终保持1：1的关系；刻蚀完之后，调节功率为0，并关闭流量计和气瓶，取出试样基片。

4.根据权利要求3所述在镍基合金上制备二氧化锆薄膜的方法，步骤1中，酒精的质量浓度为98%。

5.根据权利要求1-4任一所述在镍基合金上制备二氧化锆薄膜的方法，优选地，步骤4中，向炉内充入氩气和氧气的流量比为10：1，使得压强保持在1Pa。

6.根据权利要求5所述在镍基合金上制备二氧化锆薄膜的方法，优选地，步骤4中，加热试基片到200℃。

7.根据权利要求6所述在镍基合金上制备二氧化锆薄膜的方法，优选地，步骤4中，加热后向试样基片施加100V基片偏压，进行预溅射。