[发明专利]低温低压制备氮化硼涂层的方法

摘要

本发明公开了一种低温低压制备氮化硼涂层的方法，用于解决现有技术中，在采用化学气相沉积方法时，所需制备温度较高的问题。以三氯化硼（BCl₃）和氨气（NH₃）为主要原料，在低温条件下进行化学气相沉积，再将所得样品进行高温热处理，经傅里叶红外和X射线衍射检测，制备出了渗透能力更强、厚度均匀可控、结晶度较高的氮化硼涂层。此方法可用于复合材料氮化硼界面的制备和样品表面涂层的制备，此方法将氮化硼化学气相沉积的沉积温度由1300~1800℃，降到了300~800℃。该方法主要包括：低温化学气相沉积和高温热处理。

主权项

一种低温低压制备氮化硼涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：a．对沉积基底进行清洗，去除沉积基底表面的尘埃及其他污染物，干燥后放入等温氮化硼化学气相沉积炉的炉膛内；b．排除等温氮化硼化学气相沉积炉中的空气，按设定程序升温，待炉温达到设定沉积温度300~800℃后，保温，再按照设定气体流量比向等温氮化硼化学气相沉积炉中通入稀释气体和反应气体，所述稀释气体同时作为所述反应气体的载气，所述反应气体分别采用BCl₃和NH₃作为硼源和氮源，各气体流量比分别控制为NH₃/BCl₃=1~30，稀释气体/BCl₃=0~100，控制等温氮化硼化学气相沉积炉内的反应气体压力为1~130mbar，并控制沉积反应时间为0.5~20h；c．在所述步骤b中进行的沉积反应结束后，停止向等温氮化硼化学气相沉积炉中通入反应气体，继续以稀释气体作为保护气体，以5~20℃/min的速率快速升温至1000~1800℃进行高温热处理，控制热处理时间为0.5~10h；d．在所述步骤c中进行的高温热处理完成后，关闭加热系统，使沉积基底在保护性气体的保护下随炉自然降温冷却至室温，即得沉积于沉积基底表面的氮化硼涂层。