[发明专利]同腔原位复合沉积铱-氧化铝高温涂层设备与工艺

摘要

同腔原位复合沉积铱‑氧化铝高温涂层设备与工艺，涉及化学气相沉积技术领域。设备包括反应腔体系统、四条管路系统、真空系统和尾气处理系统，系统之间通过管路密封连接。四种前驱体源置于源瓶中，源瓶与四条管路分别相连。通过四个气动阀调控前驱体源的通入，N₂作为源的载气，真空泵系统为设备提供一定真空度，尾气处理处理系统对反应后产物进行处理后排放；通入Al(CH₃)₃、H₂O源，ALD沉积复合材料的Al₂O₃层，通入Ir金属化合物、O₂源，ALD沉积复合材料的Ir层，将Ir化合物源通入反应腔内高温分解，CVD沉积Ir层。按照复合涂层工艺方案沉积，得到耐高温抗氧化、高粘附力、抗热震的Re基Ir‑Al₂O₃复合涂层材料。在航空航天、能源动力以及国防等领域具有广泛的应用。

主权项

1.同腔原位复合沉积铱‑氧化铝高温涂层设备，包括反应腔体系统、四条管路系统、真空系统（20）和尾气处理系统（21），四个系统密封连接组成设备，其特征在于：反应所采用的前驱体是分解温度290℃之上的Ir 金属化合物和O2、H2O和Al(CH3)3，Ir金属化合物源置于可加热源瓶（7）中，O2气体置于氧气瓶中，H2O源置于H2O源瓶（14）中，Al(CH3)3源置于Al(CH3)3源瓶（17）中；所述反应腔体系统包括PT5 数显真空计（1）、反应腔体（2）和加热丝（4），所述加热丝（4）固定安装在反应腔体（2）的侧壁内，所述反应腔体（2）接PT5 数显真空计（1），待沉积基底样品（3）置于反应腔体（2）中沉积生长；所述四条管路系统由相应管路（5）组成，分别为管路Ⅰ、管路Ⅱ、管路Ⅲ和管路Ⅳ，N2作为源通入反应腔体（2）中的载气，同时通入管路Ⅰ、管路Ⅲ和管路Ⅳ，所述可加热源瓶（7）包裹加热外衬，并与V1 气动阀（6）连接组成可加热源瓶部件，所述管路Ⅰ依次连接MFC1气体质量流量控制器（9）、PT1数显真空计（8）和可加热源瓶部件，并接入反应腔体（2）中；所述管路Ⅱ依次连接PT2 数显真空计（11）和V2气动阀（10），并接入到反应腔体（2）中；所述H2O源瓶（14）与V3气动阀（15）连接组成H2O源瓶部件，所述管路Ⅲ依次连接MFC2气体质量流量控制器（12）、PT3 数显真空计（13）和H2O源瓶部件，并接入到反应腔体（2）中；所述Al(CH3)3源瓶（17）与V4气动阀（18）连接组成Al(CH3)3 源瓶部件，所述管路Ⅳ上依次连接MFC3气体质量流量控制器（16）、PT4数显真空计（19）和Al(CH3)3 源瓶部件，并接入到反应腔体（2）中；所述真空系统（20）连接反应腔体（2）和尾气处理系统（21）。