[发明专利]一种在铝合金表面沉积ZrN薄膜工艺的研究

摘要

本发明提供一种利用中频反应磁控溅射在铝合金表面沉积ZrN薄膜的方法，其特征在于：功率为5kW，本底真空6.0×10-3Pa，靶材为270×70×5mm的对称Zr靶，工作气体Ar气和反应气体N2气的纯度99.99%，溅射气压3.0×10-1Pa，偏压150V，占空比80%；基体采用铝合金镜面板，使用前超声波清洗，清洗温度控制在50℃，清洗10min用丙酮擦拭，酒精漂洗吹干；将铝合金挂到真空炉悬架上，靶基距120mm，抽真空到6.0×10-3Pa后，Ar气辉光清洗，调压至3.0×10-3Pa；主轰击，加入N2气，调压至3.0×10-1Pa，进行沉积。本发明氮气流量为15sccm，镀膜温度为70℃，镀膜时间为30min，镀膜厚度为70nm时，在铝合金表面沉积出耐腐蚀、耐磨损、仿金色ZrN薄膜。

主权项

一种利用中频反应磁控溅射在铝合金表面沉积耐腐蚀、耐磨损和颜色亮丽的ZrN薄膜的方法，其特征在于按如下的步骤进行:（1）采用SP‑0707AS中频反应磁控溅射镀膜机，中频功率为5KW，本底真空度为6.0×10‑3Pa，靶材为270×70×5 mm的长方形对称Zr靶，工作气体Ar气和反应气体N2气的纯度均为99.99%，溅射气压为3.0×10‑1Pa，偏压为150V，占空比为80%；（2）基体采用铝合金镜面板，试样制成40×60mm，15×30mm两种规格；铝合金基体使用前用超声波清洗，清洗剂中加入金属清洗剂，温度控制在50℃，清洗10 min后用去离子水清洗10 min，再用丙酮擦拭，最后用酒精漂洗吹干；（3）将金属铝合金镜面板挂到真空炉悬架上，靶基距控制在120mm，关闭真空室，抽真空到6.0×10‑3Pa；到达本底真空度后，通入Ar气辉光清洗，调压至3.0×10‑3Pa；主轰击，加入N2气，调压至3.0×10‑1Pa，进行沉积;（4）氮气流量为15sccm，镀膜温度为70 ℃，镀膜时间为30 min，镀膜厚度为70 nm时，在铝合金表面沉积出耐腐蚀、耐磨损、仿金色的ZrN薄膜。