[发明专利]一种FeCrAl/Cr复合涂层的制备方法

权利要求书

1.一种FeCrAl/Cr复合涂层的制备方法，其特征在于：依次包括Zr合金基体预处理、Cr涂层的制备和FeCrAl涂层的制备，所述Cr涂层的制备是采用电弧离子镀在预处理后的Zr合金基体表面沉积Cr涂层，沉积过程中调节偏压为-150~-200V，每隔1h，调节偏压至600~650V，保持3~5min，所述FeCrAl涂层的制备是采用电弧离子镀在Cr涂层表面沉积FeCrAl涂层，沉积过程中调节偏压为-200~-250V，每隔1h，调节偏压至400~600V，保持3~5min。

2.如权利要求1所述的一种FeCrAl/Cr复合涂层的制备方法，其特征在于：所述Cr涂层的制备过程和FeCrAl涂层的制备过程中Zr合金基体加热至220~300℃，通入Ar，调节沉积压强为0.5~1Pa。

3.如权利要求1或2所述的一种FeCrAl/Cr复合涂层的制备方法，其特征在于：沉积Cr涂层过程中阳极层离子源辅助沉积采用的离子源功率为0.8~1kw，频率为150~200kHz。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种FeCrAl/Cr复合涂层的制备方法，其特征在于：FeCrAl涂层的制备过程中阳极层离子源辅助沉积采用的离子源功率为1.2~1.5kw，频率为150~180kHz，沉积结束，基体随炉冷却。

5.如权利要求4所述的一种FeCrAl/Cr复合涂层的制备方法，其特征在于：所述Zr合金基体预处理是先采用SiC砂纸对Zr合金基体表面进行打磨；将打磨后的Zr合金基体依次采用粒度为1.5μm的金刚石抛光液和粒度为0.06μm的SiO₂悬浊液进行抛光，然后依次用丙酮、无水乙醇进行超声清洗，然后吹干。

6.如权利要求5所述的一种FeCrAl/Cr复合涂层的制备方法，其特征在于：所述Zr合金预处理还包括预溅射处理，具体是将Zr合金基体置于电弧离子镀炉内，调节真空至3～5×10^-3Pa，通入Ar，使得气压达到2~3Pa，调节偏压为-800V，离子源功率为2kw，溅射时间为20~30min。

7.一种FeCrAl/Cr复合涂层的制备方法，其特征在于，按如下技术特征进行：

步骤1：Zr合金基体预处理

依次采用100#、400#、1000#和2000#的SiC砂纸对Zr合金基体表面进行打磨；将打磨后的Zr合金基体依次采用粒度为1.5μm的金刚石抛光液和粒度为0.06μm的SiO₂悬浊液进行抛光，然后依次用丙酮、无水乙醇进行超声清洗10min，然后吹干；将Zr合金基体置于电弧离子镀炉内，调节真空至3～5×10^-3Pa，通入Ar，使得气压达到2~3Pa，调节偏压为-800V，离子源功率为2kw，溅射时间为20~30min；

步骤2：Cr涂层的制备

将Zr合金基体加热至220~300℃，通入Ar，调节沉积压强为0.5~1Pa，以Cr靶作为阴极，靶电流为80~100A，调节偏压为-150~-200V，进行沉积2~3h，每隔1h，调节偏压至600~650V，保持3~5min，然后恢复至原偏压，整个沉积过程中采用阳极层离子源进行辅助沉积，离子源功率为0.8~1kw，频率为150~200kHz；

步骤3：FeCrAl涂层的制备

保持基体温度和Ar流量不变，以FeCrAl为阴极靶，在步骤2沉积的Cr涂层表面继续沉积FeCrAl涂层，靶电流为110~130A，调节偏压为-200~-250V，进行沉积，每隔1h，调节偏压至400~600V，保持3~5min，然后恢复至原偏压，整个沉积过程中采用阳极层离子源进行辅助沉积，离子源功率为1.2~1.5kw，频率为150~180kHz，沉积结束，沉积了复合涂层的Zr合金基体随炉冷却。