[发明专利]一种高致密涂层的复合制备方法

说明书

本发明公开了一种高致密涂层的复合制备方法，采用原子层沉积和化学气相沉积交替制备的方式完成高致密涂层的制备，本发明利用原子层沉积涂层的高致密性，实现对化学气相沉积涂层中裂纹、微孔等缺陷的阻隔，防止各类缺陷的遗传和发展，使涂层具有很好的阻隔性能，同时，克服了原子层沉积效率低的缺点。该方法可用于对涂层致密性具有高要求且涂层厚度较大的涂层制备。解决目前单纯采用化学气相沉积技术制备的高致密涂层因缺陷导致失效的难题。

技术领域

本发明涉及真空镀膜技术领域，具体涉及一种高致密涂层的复合制备方法。

背景技术

高致密涂层在航天、航空、民用包装等各个领域具有非常广泛的应用。目前高致密涂层的制备主要采用化学气相沉积技术。然而由于化学气相沉积技术的局限性，在涂层的制备过程中会无法避免地产生裂纹和微孔等缺陷。涂层在使用时，这些裂纹和微孔会形成通道，导致基体材料被破坏，从而使得涂层失效。原子层沉积技术是一种精密的制备技术，可以制备高致密性、近乎完美的无缺陷涂层，但其制备速率非常低，一般仅为0.1μm/h左右，而高致密涂层的厚度一般为100～200μm，因此，采用原子层沉积技术制备高致密涂层是不现实的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高致密涂层的复合制备方法，结合原子层沉积和化学气相沉积技术，交替采用两种技术制备，可以利用原子层沉积涂层的高致密性，实现对化学气相沉积涂层中裂纹、微孔等缺陷的阻隔，防止各类缺陷的遗传和发展，使涂层具有很好的阻隔性能，同时，制备时间也在可实现的合理范围中。

本发明的高致密涂层的复合制备方法，包括下列步骤：

步骤1，将需镀膜的基底放置于反应室内，将反应室抽真空；

步骤2，利用加热装置对基底加热并保持；

步骤3，利用原子层沉积技术在基底上制备一层所需的涂层；

步骤4，随后利用化学气相沉积技术制备一层相同材料的涂层；

步骤5，重复上述步骤3～4，直到涂层的厚度满足要求为止。

所述步骤1中真空度范围为1×10^-3Pa～5×10^-3Pa。

所述步骤2中的加热温度范围为400～900℃。

所述步骤3中原子层沉积技术制备的涂层厚度范围为0.05～0.1μm。

所述步骤4中利用化学气相沉积技术制备的抗氧化涂层厚度范围为2～2.5μm。

有益效果：

本发明与现有技术相比，有如下优点：目前用于制备高致密涂层的化学气相沉积技术，不可避免会在涂层中产生微观缺陷，在使用过程中缺陷扩展形成通道；本发明通过两种技术交替制备的涂层，可以阻止贯通性缺陷的产生，防止在使用时形成通道，提高涂层的阻隔性能。

附图说明

图1为本发明制备方式示意图。

其中，1-基底；2、4-为原子层沉积制备的涂层；3、5-化学气相沉积制备的涂层。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

以原子层沉积和化合物化学气相沉积制备铱(Ir)和氧化铪(HfO₂)高致密涂层为例说明发明复合制备方法。

实施例1

(1)将基底放置于反应室内，将反应室抽真空至1×10^-3Pa；

(2)将基底加热至700℃并保持；