[发明专利]一种在锆合金表面制备非晶纳米晶涂层的方法

摘要

本发明涉及一种在锆合金表面制备非晶纳米晶涂层的方法，该方法通过选取一定原子比例的靶材(Zr75Cu25)，采用单靶磁控溅射在基体上直接制备出非晶相和纳米晶相均匀共存的非晶纳米晶复合涂层。本发明制备的非晶纳米晶复合涂层组织均匀、致密，涂层和基体结合良好，结合处没有孔隙和裂纹。此外本发明制备的涂层具有优异的耐蚀抗磨性能，该涂层可用作核反应堆结构材料和化工零件的保护涂层。

主权项

一种在锆合金表面制备非晶纳米晶涂层的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)靶材选取选取锆‑铜合金靶，或者高纯铜靶、高纯锆靶作为溅射靶，Zr:Cu的原子比为75:25，将靶材放置于磁控溅射室；2)衬底处理将表面抛光的纯锆基体依次用丙酮、酒精和去离子水超声处理20～30分钟，自然晾干，将处理后的锆片置于磁控溅射真空室内的样品台上，准备镀膜；3)制备ZrCu非晶纳米晶复合涂层首先将真空室的气压抽至5×10‑4Pa，然后通入80sccm的高纯氩气至真空室内，调节真空度至0.35Pa；开启偏压电源，对步骤2)处理过的锆基体表面进行偏压清洗10～20分钟；随后关闭偏压电源，开启装有合金靶的溅射源，并通过调节电流来改变溅射功率控制溅射速率，通过改变溅射时间控制沉积涂层的厚度，最后制备出一定厚度的非晶纳米晶涂层。