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专利号: 2018114457260
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2024-02-23
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摘要:

权利要求书:

1.一种钛氧化合物柔性光电腐蚀薄膜及其制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

1)将不锈钢箔基体分别用丙酮及去离子水超声清洗,将预处理好的基体放入等离子溅射炉体内的载物台上,并用保温套罩住,样品上方的钛为源极靶材;

2)基片表面形成一层等离子辉光放电,同时靶材表面也形成一层等离子辉光放电区,两层等离子辉光放电区交叠增强成膜效率,辉光放电提高基体表面活化能力,促使与靶材元素之间形成互扩散界面层;

3)打开等离子溅射成膜设备及冷水泵,使用机械泵将镀膜炉体气压抽至2-5Pa,再使用-4分子泵将炉体背底真空度抽至(3-6)×10 Pa,使炉内保持高真空状态;

4)将炉内充入氩气,再重新抽到极限真空度,以排出炉内的空气;

5)向炉体按比例充入氩气和氧气,打开工件电源并施加300-350V电压,对试样进行10-

30分钟预轰击;

6)预轰击之后调节工作电压和源极电压,使工件和源极达到工作温度,稳定各工艺参数并开始保温镀膜;

7)依次关闭源极电源、阴极电源和气源,然后将真空炉内抽至(2-5)×10-4Pa真空度,冷却到室温出炉取出,即得到Fe-Cr-Ni共掺入TixOy薄膜中形成多元素复合合金层。

2.根据权利要求1所述的钛氧化合物柔性光电腐蚀薄膜及其制备方法,其特征在于:步骤1)中,不锈钢箔基体分别用丙酮及去离子水超声各清洗2-4小时。

3.根据权利要求1所述的钛氧化合物柔性光电腐蚀薄膜及其制备方法,其特征在于:步骤1)中,样品与靶材之间的极间距保持在18-22mm。

4.根据权利要求1所述的钛氧化合物柔性光电腐蚀薄膜及其制备方法,其特征在于:步骤4)中,将炉内充入氩气至15-25Pa,再抽到极限真空度,重复2-3次,以尽可能排出炉内的空气。

5.根据权利要求1所述的钛氧化合物柔性光电腐蚀薄膜及其制备方法,其特征在于:步骤5)中,氩气和氧气体积比为5:1-9:1,使得炉体气压达到35Pa。

6.根据权利要求1所述的钛氧化合物柔性光电腐蚀薄膜及其制备方法,其特征在于:步骤6)中,预轰击之后调工作电压至300-350V,将源极电压调到800-950V,使工件和源极达到工作温度500-650℃,稳定各工艺参数并开始保温30min镀膜。

7.根据权利要求1所述的钛氧化合物柔性光电腐蚀薄膜及其制备方法,其特征在于:多元素复合合金层中,Fe-Cr-Ni基体复合元素的成分分布较为稳定,而Ti和O的质量百分比随着随氩氧比变化较为明显。

8.根据权利要求1所述的钛氧化合物柔性光电腐蚀薄膜及其制备方法,其特征在于:材料表层中Ti的质量百分含量为3.27%-7.08%,O的质量百分含量为12.29%-20.44%,Ti和O的质量百分比变化区间在0.1-0.5之间。