[发明专利]锆合金包壳的表面涂层的制备方法以及表面涂层

权利要求书

1.一种锆合金包壳的表面涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法采用碳化物靶材在锆合金基体上形成碳化物涂层；

采用射频磁控溅射方法溅射烧结碳化物靶材以及采用直流磁控溅射方法溅射烧结金属靶材形成交替的碳化物涂层和金属涂层；

其中，所述碳化物包括碳化硅或者碳化锆，所述金属涂层包括Cr涂层。

2.根据权利要求1所述的锆合金包壳的表面涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

步骤1：对锆合金基体进行机械打磨和抛光处理；

步骤2：将锆合金基体置于丙酮和去离子水组成的溶液中进行超声清洗，超声清洗5-10min；

步骤3：对锆合金基体进行低温烘干处理；

步骤4：将所述锆合金基体固定于磁控溅射仪的夹具中，调整靶基距在40-80mm之间，本底真空度在10^-6Pa-10^-3Pa之间，腔体温度控制在20℃至600℃之间，利用氩气调节腔体气压，使腔体气压在10^-1Pa-10Pa的范围内；采用射频磁控溅射方法溅射烧结碳化物靶材，溅射功率在1200W以下，并辅助偏压范围0-1000V，从而形成碳化物涂层；

步骤5：将形成有碳化物涂层的锆合金基体从磁控溅射仪中取出，在氩气环境下进行热处理作用，温度在500-700℃，时间1-3小时；以及

步骤6：对形成有碳化物涂层的锆合金包壳进行检验。

3.根据权利要求2所述的锆合金包壳的表面涂层的制备方法，其特征在于：

在步骤4中，还包括采用直流磁控溅射方法溅射烧结金属靶材，溅射功率在1200W以下，溅射温度在400-600℃之间，从而形成金属涂层。

4.根据权利要求3所述的锆合金包壳的表面涂层的制备方法，其特征在于：

在步骤4中，进行射频磁控溅射的腔体气压与进行直流磁控溅射的腔体气压不同。

5.根据权利要求4所述的锆合金包壳的表面涂层的制备方法，其特征在于：

在步骤4中，进行干法清洗的腔体气压为10^-1Pa，进行射频磁控溅射的腔体气压为2.5Pa，进行直流磁控溅射的腔体压力为1Pa。

6.根据权利要求5所述的锆合金包壳的表面涂层的制备方法，其特征在于：

在步骤4中，“采用射频磁控溅射方法溅射烧结碳化物靶材”的子步骤在“采用直流磁控溅射方法溅射烧结金属靶材”的子步骤之前；或者，“采用射频磁控溅射方法溅射烧结碳化物靶材”的子步骤在“采用直流磁控溅射方法溅射烧结金属靶材”的子步骤之后。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的锆合金包壳的表面涂层的制备方法，其特征在于：

所述锆合金基体为管状基体。

8.一种采用权利要求1-7中任一项所述的锆合金包壳的表面涂层的制备方法制备的表面涂层。