[发明专利]一种低温反应溅射沉积纳米α-Al2

摘要

本发明属于金属氧化物涂层技术领域，公开了一种低温反应溅射沉积纳米α‑Al2O3涂层的方法。将Al粉及α‑Al2O3粉用粉末冶金的方法制成复合材料，切割成设备所需的尺寸后作为沉积靶材和工件基体分别安装在射频磁控溅射的靶工位和沉积腔室样品台上，排除沉积腔室残留的水蒸汽后抽至本底真空，然后注入Ar+O2混合气体进行预氧化处理；调整Ar+O2混合气中的O2分压至15％～25％范围，并调整工件基体温度至550～750℃范围，启动射频磁控溅射镀膜系统，开始反应沉积得到所述纳米α‑Al2O3涂层。本发明所得涂层为纳米晶结构涂层，韧性好，与基体结合牢固，涂层在相对较低的温度下具有稳定的α相结构。

主权项

1.一种低温反应溅射沉积纳米α‑Al2O3涂层的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将Al粉与α‑Al2O3粉按α‑Al2O3粉的含量为15～25wt.％进行混合后压制、烧结，制成Al/α‑Al2O3复合材料；(2)将Al/α‑Al2O3复合材料切割成设备所需靶材尺寸，并安装在射频磁控溅射相对应的工作靶位；(3)将工件基体进行预处理，然后置于射频磁控溅射沉积腔室的样品台上，调整好靶材与工件基体的间距；(4)预抽低真空至10Pa以下，开启烘烤系统，然后抽至本底真空度后向沉积腔室内充Ar气，以排除沉积腔室内残留的水蒸汽，再抽至本底真空度；(5)关闭烘烤系统，开启样品台加热系统并将工件基体加热至550～750℃，利用进气控制系统向沉积腔室内注入Ar+O2混合气体，控制O2分压在15％～25％范围，启动射频磁控溅射镀膜系统，开始反应溅射沉积α‑Al2O3涂层至所需厚度，得到所述纳米α‑Al2O3涂层。