一种涂层制备方法、装置与流程

本发明涉及涂层制备，尤其涉及一种涂层制备方法、装置。

背景技术：

1、在研发和工程应用中，涂层厚度是一个重要指标和参数，涉及到涂层的使用寿命和制备成本。传统的涂层制备方法一次只能制备单个厚度的涂层，在实验研发中确定涂层的最佳厚度通常需要制备一系列不同厚度的涂层。所需的实验量大，耗时长，对人力物力是一种极大的消耗。例如在核反应堆体系中，在锆合金表面制备事故容错cr涂层，显著提高锆合金基体的抗氧化性能，是目前研究和应用最广泛的涂层。而在工程应用中涂层的厚度受到很多方面的制约，如抗氧化性能、中子经济性等。然而目前缺乏一种能够快速高效制备、筛选cr涂层厚度的有效方法。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种涂层制备方法，可以通过镀膜材料靶材对长条状溅射基体进行溅射，得到镀膜材料涂层样品，根据镀膜材料涂层样品，确定出镀膜材料涂层的厚度范围，并根据厚度范围，在目标溅射基体上制备目标厚度的镀膜材料涂层，得到涂层制品，解决了现有涂层制备方法不能快速地研究镀膜材料涂层厚度对涂层性能的影响。

2、第一方面，本发明实施例提供一种涂层制备方法，所述涂层制备方法包括：

3、s1、制备镀膜材料靶材；

4、s2、选取长条状溅射基体；

5、s3、通过所述镀膜材料靶材对所述长条状溅射基体进行溅射，得到镀膜材料涂层样品，所述镀膜材料涂层样品上的镀膜材料涂层厚度呈现连续梯度分布；

6、s4、基于所述镀膜材料涂层样品，确定所述镀膜材料涂层的厚度范围；

7、s5、基于所述厚度范围，在目标溅射基体上制备目标厚度的镀膜材料涂层，得到涂层制品。

8、可选的，所述步骤s2，包括：

9、对所述长条状溅射基体进行打磨处理；以及

10、对所述长条状溅射基体进行第一清洗处理，清洗完成后取出晾干备用。

11、可选的，所述对所述长条状溅射基体进行第一清洗处理，清洗完成后取出晾干备用，包括：

12、将所述长条状溅射基体在丙酮中进行第一超声清洗处理；以及

13、将所述长条状溅射基体的酒精中进行第二超声清洗处理，清洗完成后取出晾干备用。

14、可选的，在步骤s3之前，所述方法还包括：

15、对所述长条状溅射基体进行第二清洗处理。

16、可选的，所述步骤s3，包括：

17、将所述镀膜材料靶材放置在磁控溅射设备的靶位上；

18、将所述长条状溅射基体安装在所述磁控溅射设备的夹具上；

19、通过调节所述镀膜材料靶材功率和靶位倾斜角度，对所述长条状溅射基体进行溅射，得到镀膜材料涂层样品。

20、可选的，所述步骤s4，包括：

21、将所述镀膜材料涂层样品进行切割处理，得到镀膜材料涂层金相试样；

22、对镀膜材料涂层金相试样进行筛选处理，确定所述镀膜材料涂层的厚度范围。

23、可选的，所述将所述镀膜材料涂层样品进行切割处理，得到镀膜材料涂层金相试样，包括：

24、将所述镀膜材料涂层样品进行第一切割处理，得到多个尺寸相同的镀膜材料涂层小样品；

25、各个尺寸相同的所述镀膜材料涂层小样品进行蒸汽氧化实验，得到氧化后的镀膜材料涂层小样品；

26、对氧化后的镀膜材料涂层小样品进行第二切割处理，得到镀膜材料涂层金相试样。第二方面，本发明实施例还提供一种涂层制备装置，所述装置包括：

27、制备模块，用于制备镀膜材料靶材；

28、选取模块，用于选取长条状溅射基体；

29、溅射模块，用于通过所述镀膜材料靶材对所述长条状溅射基体进行溅射，得到镀膜材料涂层样品，所述镀膜材料涂层样品中的镀膜材料涂层厚度呈现连续梯度分布；

30、确定模块，用于基于所述镀膜材料涂层样品，确定所述镀膜材料涂层的厚度范围；

31、制备模块，用于基于所述厚度范围，在目标溅射基体上制备目标厚度的镀膜材料涂层，得到涂层制品。

32、采用本发明的涂层制备方法，可以通过镀膜材料靶材对长条状溅射基体进行溅射，得到镀膜材料涂层样品，根据镀膜材料涂层样品，确定出镀膜材料涂层的厚度范围，并根据厚度范围，在目标溅射基体上制备目标厚度的镀膜材料涂层，得到涂层制品，解决了现有涂层制备方法不能快速地研究镀膜材料涂层厚度对涂层性能的影响。

技术特征：

1.一种涂层制备方法，其特征在于，所述涂层制备方法包括：

2.如权利要求1所述的涂层制备方法，其特征在于，所述步骤s2，包括：

3.如权利要求2所述的涂层制备方法，其特征在于，所述对所述长条状溅射基体进行第一清洗处理，清洗完成后取出晾干备用，包括：

4.如权利要求3所述的涂层制备方法，其特征在于，在步骤s3之前，所述方法还包括：

5.如权利要求4所述的涂层制备方法，其特征在于，所述步骤s3，包括：

6.如权利要求5所述的涂层制备方法，其特征在于，所述步骤s4，包括：

7.如权利要求6所述的涂层制备方法，其特征在于，所述将所述镀膜材料涂层样品进行切割处理，得到镀膜材料涂层金相试样，包括：

8.一种涂层制备装置，其特征在于，所述装置包括：

技术总结
本发明提供一种涂层制备方法，包括：S1、制备镀膜材料靶材；S2、选取长条状溅射基体；S3、通过镀膜材料靶材对长条状溅射基体进行溅射，得到镀膜材料涂层样品，镀膜材料涂层样品上的镀膜材料涂层厚度呈现连续梯度分布；S4、基于镀膜材料涂层样品，确定镀膜材料涂层的厚度范围；S5、基于厚度范围，在目标溅射基体上制备目标厚度的镀膜材料涂层，得到涂层制品。可以通过镀膜材料靶材对长条状溅射基体进行溅射，得到镀膜材料涂层样品，根据镀膜材料涂层样品，确定出镀膜材料涂层的厚度范围，并根据厚度范围，在目标溅射基体上制备目标厚度的镀膜材料涂层，得到涂层制品，解决了现有涂层制备方法不能快速地研究镀膜材料涂层厚度对涂层性能的影响。

技术研发人员：曾松,张海斌,周晓松,韩晓春,陈辰,孟岩,祝超文
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院核物理与化学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5