[发明专利]一种纳米晶难混溶合金的制备方法

权利要求书

1.一种纳米晶难混溶合金的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)根据难混溶合金的原子百分比进行拼接靶材；

(2)将拼接靶材安装在靶台上，通过物理气相沉积的方法，使难混溶的原子强行混合在一起，沉积在衬底表面，制得纳米晶难混溶合金。

2.根据权利要求1所述的一种纳米晶难混溶合金的制备方法，其特征在于，所述的难混溶合金为X-Cu合金、Y-Al合金、Ni-Ag合金、Bi-Ga中的至少一种；其中，X为Nb、Mo、Ta、W、Sn、Pb、Co、Cr、Bi、Fe中的至少一种，Y为Sn、Bi、In、Pb中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种纳米晶难混溶合金的制备方法，其特征在于，根据难混溶合金的原子百分比进行拼接靶材是指：根据难混溶合金的原子百分比计算各元素的体积百分比，并根据该体积百分比，计算各元素的靶材扇形角度，选择各元素的纯金属进行切割拼接形成圆形靶材。

4.根据权利要求1所述的一种纳米晶难混溶合金的制备方法，其特征在于，所述的物理气相沉积的方法为薄膜制备方法，包括离子束辅助沉积法、磁控溅射沉积法、电子束蒸发法或离子镀。

5.根据权利要求1或4所述的一种纳米晶难混溶合金的制备方法，其特征在于，所述的物理气相沉积的方法包括以下步骤：

把清洗干净的靶材安装在靶台上，衬底安装在衬底台上，关闭真空腔的腔门，预抽真空至真空腔内气压达到1Pa-10 Pa时，然后抽高真空至真空腔内气压达到5×10^-4Pa-10×10^-4Pa，将工作气体通入真空腔内，让真空腔内气压稳定在1×10^-2Pa-10×10^-4Pa；

用离子束或电子束对靶材和衬底进行轰击5-30分钟，进行预清洗，然后使衬底旋转，用电子束或离子束轰击靶材，溅射出大量靶材粒子，使难混溶的原子强行混合在一起，沉积在衬底表面，冷却后形成薄膜。

6.根据权利要求5所述的一种纳米晶难混溶合金的制备方法，其特征在于，所述的衬底旋转的速度为0-100rmp。

7.根据权利要求1所述的一种纳米晶难混溶合金的制备方法，其特征在于，通过物理气相沉积的方法在衬底表面沉积制得的难混溶金属的非晶合金薄膜，再用退火工艺使非晶晶化为纳米晶，完成纳米晶难混溶合金的制备。

8.根据权利要求7所述的一种纳米晶难混溶合金的制备方法，其特征在于，所述的退火工艺是将难混溶金属的非晶合金薄膜放在加热装置中以50℃-300℃的温度加热1分钟至5小时，即可得到纳米晶难混溶合金薄膜。

9.根据权利要求8所述的一种纳米晶难混溶合金的制备方法，其特征在于，所述的加热装置为恒温数显加热器、马弗炉、高真空管式炉、水浴锅、微波炉或烘烤箱。

10.根据权利要求7所述的一种纳米晶难混溶合金的制备方法，其特征在于，退火工艺采用的加热方式为水浴加热、真空加热或暴露在空气中加热。