[发明专利]一种锆合金表面石墨烯钝化处理防腐涂层的方法

权利要求书

1.一种锆合金表面石墨烯钝化处理防腐涂层的方法，所述方法是按下列步骤进行的：

（1）将锆合金先在丙酮中清洗，在硝酸和氢氟酸混合液中浸泡后，再在无水乙醇中超声振荡2次，每次30min，去除表面杂质和油污，然后在氮气环境下烘干；

（2）将锆合金置于微波等离子体化学气相沉积设备的反应腔内，将腔体抽真空至1Pa以下，通入50sccm～200sccm的氢气，调节微波功率至1000W～6000W，腔体气压保持在2kPa～9kPa，由氢等离子体轰击锆合金10min～180min，将基片加热并进一步清除表面的杂质；

（3）通入甲烷并调节气体比例开始生长石墨烯薄膜，沉积时间是10～120s，沉积温度是300～600℃，气体流量甲烷/氢气是1/60、1/80、1/100、1/200或是1/300，腔体气压是2.7～7.4kPa ，微波功率是1300～6000W；

（4）沉积完成后，关闭甲烷气体和微波电源，继续通入氢气使腔体以2～3℃/s速率冷却至100℃以下，取出样品；

（5）将获得的样品置于原子层沉积设备的反应腔，进行碳化硅钝化颗粒的沉积，将金属表面石墨烯的缺陷进行钝化处理；

所述碳化硅钝化颗粒的沉积是按下列步骤进行的：

向原子层沉积设备反应腔中通入氩气或氮气；

向原子层沉积设备反应腔中通入含碳物质，使其与样品表面发生碳化学吸附；

向原子层沉积设备反应腔中通入含硅物质，含硅物质中的硅原子与样品表面的碳原子形成碳硅键，待反应完全后，样品表面石墨烯缺陷处即形成碳化硅颗粒；

所述向原子层沉积设备反应腔中通入含碳物质是四氯化碳，四氯化碳的流速是10sccm～400sccm，进气时间是0.5s～1s；

所述向原子层沉积设备反应腔中通入含硅物质是硅烷，硅烷的流速是10sccm～100sccm，硅烷的进气时间是0.5s～1s。

2.根据权利要求1所述的锆合金表面石墨烯钝化处理防腐涂层的方法，所述将锆合金置于微波等离子体化学气相沉积设备的反应腔内，将腔体抽真空至1Pa以下时，进一步通入100sccm的氢气，调节微波功率至1300W，腔体气压保持在2.6kPa，由氢等离子体轰击锆合金30min，将基片加热并清除表面的杂质。

3.根据权利要求1所述的锆合金表面石墨烯钝化处理防腐涂层的方法，所述通入甲烷并调节气体比例开始生长石墨烯薄膜，进一步的沉积时间是120s，沉积温度是550℃，气体流量甲烷/氢气是1/60，腔体气压是4.0kPa，微波功率是1300W。