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专利号: 201910135033X
申请人: 盐城工学院
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:

1.一种近零膨胀薄膜材料,其特征在于:其分子式为Mn3InC1+x,由锰、锡、碳三种元素组成,其x取值范围:‑0.2~0.1,其原子比为Mn:In:C=3: 1: (1+ x)  ,其晶体结构为钙钛矿结构;由所述锰、锡、碳三种元素组成的为三元化合物(Mn3InC1+x)薄膜材料,其在220K‑330K的温度区间,晶格常数随着温度升高变化很小,为负近零膨胀薄膜材料;近零膨胀现象为各向同性,温度区间达到110K。

2.根据权利要求1所述的一种近零膨胀薄膜材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

(1)按预定化学计量比,具体为根据不同元素的溅射率不同,靶样品的成分摩尔比为Mn:In:C=1:1:5,称取一定量的锰粉、铟粉和石墨粉,粉末纯度均为3N或以上;

(2)将三种粉末在球磨机中研磨1小时以上,充分混合均匀;

(3)将混合均匀的粉末取适量,使用适当尺寸的不锈钢模具和压片机将粉末压制成圆饼状,压力为20MPa;

‑4

(4)将压制成圆饼状的样品装入真空石英管式炉中,抽真空达到10 Pa时,加热至500℃,保温8小时,然后随炉冷却;

(5)将制备好的圆饼状样品作为靶材,应用磁控溅射法制备薄膜;其中,溅射主要工艺参数为:基片温度573K,氩气溅射气压0.5帕,直流溅射功率100W,溅射时间根据对薄膜厚度要求来设定;

‑4

(6)将镀好的薄膜进行热处理,应用真空管式炉,真空度在10 Pa在上,在600℃保温4小时,随炉冷却;

(7)测量薄膜的厚度,电阻率,热膨胀系数。