[发明专利]一种在钒合金基底上制备Er2O3涂层的方法

说明书

本发明属于涂层制备技术领域，涉及一种在钒合金基底上制备Er₂O₃涂层的方法。首先将Er(NO₃)₃·5H₂O溶于无水乙醇中，并加入一定体积的火棉胶，经磁力搅拌后制成溶胶。通过旋涂法将溶胶均匀的涂覆在钒合金表面。然后在真空干燥箱中干燥，随后炉冷。最后在管式炉中热处理获得Er₂O₃涂层。本发明选择溶胶‑凝胶法结合旋涂法在钒合金基底上制备Er₂O₃涂层，制备的涂层均匀，无裂纹，厚度可控且具有操作简便快捷，成本低廉，反应温度低以及涂层成分单一等明显的优势,能够实现对Er₂O₃涂层厚度的控制。

技术领域

本发明属于涂层制备技术领域，特别涉及一种在钒合金基底上制备Er₂O₃涂层的方法。

背景技术

随着人类社会的发展，人们对于能源的需求越来越大，据专家预测储存量有限的化石能源在未来几十年内将陆续消耗完毕。核聚变能源具有以下独特的优点： (1)海水中蕴含极为丰富的氘，燃料资源丰富；(2)燃料系统安全、易防护；(3) 热公害小；(4)燃料废料少。因此，核聚变能也被称为人类未来的永久能源。但是，核聚变能源的开发也面临着一系列的问题，其中之一便是产氚包层中的渗氚问题。目前，产氚包层的设计方案有两种，一种是低活钢铁素体/马氏体和固态锂组合，一种是钒合金和液态锂组合，后者的氚增值比(TBR)最大，但存在磁流体动力学(MHD)压降的问题。一个可行的解决办法是在第一壁结构候选材料钒合金上通过表面处理涂覆一层Er₂O₃绝缘氧化层。这样可以既有效预防氚渗透的危害，还可以极大地减少膜流带来的MHD压降。截止目前，已有的报道均是在 316L不锈钢或马氏体钢上制备防渗氚用Er₂O₃涂层(Junyou Yang,Hui Chen, Jiansheng Zhang,Shuanglong Feng.Preparation of Er₂O₃coating on a low activation martensiticsteel substrate via the route of sol-gel[J]. SURFACE&COATINGS TECHNOLOGY 205(2011):5497-5501；杨旭东，李弢，古宏伟，汤梅.316L不锈钢基体上磁控溅射Er₂O₃/Er涂层的后处理研究[J].中国稀土学报2009,27(2).)。而关于在钒合金基底上制备Er₂O₃涂层的文章尚未见到。

本专利申请报道了通过合理的控制实验参数在钒合金基底上制备合格的 Er₂O₃涂层。

发明内容

本发明的目的是提供一种在钒合金基底上制备Er₂O₃涂层的方法。首先将 Er(NO₃)₃·5H₂O溶于无水乙醇中，并加入一定体积的火棉胶，经磁力搅拌后制成溶胶。通过旋涂法将溶胶均匀的涂覆在钒合金表面。然后在真空干燥箱中干燥，随后炉冷。最后在管式炉中热处理获得Er₂O₃涂层。

本发明提供了一种在钒合金基底上制备Er₂O₃涂层的方法，具体步骤如下：

1.钒合金基底的预处理

将一定厚度的钒合金板利用线切割的方式切割成所需大小。再分别用 600-5000目砂纸打磨，并抛光成镜面，用无水乙醇洗净。然后吹干。

2.溶胶配制