[发明专利]一种高温抗氧化铌合金复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种高温抗氧化铌合金复合涂层，其特征在于：采用Cr 、Nb、Al三种高纯金属靶材，应用磁控溅射技术在基材上沉积形成Al/Nb-Cr复合涂层，具体为：直流反应磁控溅射Cr，在基材上预沉积厚约0.05-0.15μm的Cr作为过渡层；直流反应磁控溅射Nb 和Cr，Nb和Cr元素含量为：Nb 35-45at%、Cr 55-65at%，在过渡层上沉积Nb-Cr涂层，涂层厚度为3-5μm；直流反应磁控溅射Al，在已沉积的Nb-Cr涂层上再沉积Al外层，沉积厚度为3-5μm。

2.根据权利要求1所述高温抗氧化铌合金复合涂层，其特征在于：所述Cr 、Nb、Al三种高纯金属的纯度≥99%。

3.根据权利要求1或2所述高温抗氧化铌合金复合涂层，其特征在于：所述高温合金基材为FeCrAl合金、Al₂O₃合金或Ni基高温合金DSM11。

4.一种如权利要求1-3中任一所述高温抗氧化铌合金复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）预处理：将基材和靶材先后在丙酮和无水乙醇中分别超声清洗各15min，吹干；

（2）制备涂层：将样品室抽真空至1×10^-4-3×10^-4Pa，通入体积为40%-60%氩气；采用-300～-500V的高压轰击清洗基材表面，轰击时间为10-30min；直流反应磁控溅射Cr，在基材上预沉积厚约0.05-0.15μm的Cr作为过渡层；直流反应磁控溅射Nb 和Cr，Nb和Cr元素含量为：Nb 35-45at%、Cr 55-65at%，在过渡层上沉积Nb-Cr涂层，涂层厚度为3-5μm；直流反应磁控溅射Al，在已沉积的Nb-Cr涂层上再沉积Al外层，沉积厚度为3-5μm，制得Al/Nb-Cr复合涂层；

（3）退火热处理；将涂有Al/Nb-Cr复合涂层的基材置管式炉中，抽真空至3×10^-3-5×10^-3Pa，通入氩气为0.1-0.2Pa；管式炉升温速率为8-12℃/min，在炉温850-950℃下保温50min-70min；保温完成后，随炉冷却到室温，得到高温抗氧化Al/Nb-Cr复合涂层。

5.根据权利要求4所述高温抗氧化铌合金复合涂层的制备方法，其特征在于：所述Nb-Cr涂层的Nb和Cr靶功率为1000-3000W，沉积时间为1-3h；所述Al外层的Al靶功率为2000-4000W，沉积时间为1-3h。