[发明专利]一种钽基抗腐蚀防护复合涂层及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种钽基抗腐蚀防护复合涂层及其制备方法与应用。所述制备方法包括：所述复合涂层主要由Ta层和Ta(Al\Si)C层交替叠加形成，所述Ta(Al\Si)C层是由Al和/或Si掺杂TaC形成的，所述Ta(Al\Si)C层具有面心立方晶体结构，所述Ta层具有体心立方结构。本发明制备的钽基抗腐蚀防护复合涂层有典型的面心立方结构，且所述Ta(Al\Si)C层的晶粒尺寸在10nm以下，Ta层具有体心立方结构，复合涂层同时表现出较好的热稳定性和抗氧化性能；本发明通过简单的磁控溅射方法，在较低温度下沉积得到结晶性非常好且表现出优异的钽基抗腐蚀防护复合涂层，在海洋腐蚀防护领域有潜在的应用前景。

技术领域

本发明属于基体表面防护技术领域，具体涉及一种钽基抗腐蚀防护复合涂层及其制备方法与应用，具体设计一种通过在较低温度下的磁控溅射方法制备的钽基抗腐蚀防护复合涂层及其制备方法与应用。

背景技术

在当前的重点发展海洋经济的背景下，提高我国的海洋资源开发利用能力和综合制海能力，必须大力发展舰船装备和海洋工程装备。近年来，由于对海洋资源的开发的需求愈发紧迫，对于南海严苛环境下的材料要求越来越高。而南海由于其特殊的地理环境，有高热高湿的特点，对零部件在硬度、耐热、耐腐蚀等方面有更高的要求，有关损失比例数据显示为：45％为磨损、23％为腐蚀、14％为热损坏、18％为其他，因此应用于南海环境的防护涂层的腐蚀问题亟待解决，同时由于许多军工装备由于在南海有高强度工作的同时会放出大量的热量，因此对于涂层在高温下的机械性能方面也有比较高的要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种钽基抗腐蚀防护复合涂层及其制备方法与应用，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种钽基抗腐蚀防护复合涂层，所述复合涂层主要由Ta层和Ta(Al\Si)C层交替叠加形成，所述Ta(Al\Si)C层是由Al和/或Si掺杂TaC形成的，所述Ta(Al\Si)C层具有面心立方晶体结构，所述Ta层具有体心立方结构。

本发明实施例还提供了一种钽基抗腐蚀防护复合涂层的制备方法，其包括：

提供基体；

采用磁控溅射技术在基体表面交替沉积Ta层和Ta(Al\Si)C层，从而在所述基体表面形成Ta层和Ta(Al\Si)C层交替叠加的钽基抗腐蚀防护复合涂层。

本发明实施例还提供了前述方法制备的钽基抗腐蚀防护复合涂层。

本发明实施例还提供了前述的钽基抗腐蚀防护复合涂层于基体表面抗腐蚀防护领域中的用途。

本发明实施例还提供了一种装置，包括基体，所述基体上还设置有前述的钽基抗腐蚀防护复合涂层。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明使用最简单的磁控溅射方法，在较低温度下沉积得到结晶性非常好且表现出优异的抗腐蚀性能的钽基抗腐蚀防护复合涂层，有别于此前专利中提到的热压烧结等方法，需要在较高的温度以及较大的压力下进行合成，得到的钽基抗腐蚀防护复合涂层有典型的面心立方结构，且所述Ta(Al\Si)C层的晶粒尺寸在10nm以下(该结构有对腐蚀离子很好的阻隔性能)，Ta层具有体心立方结构，复合涂层同时表现出较好的抗氧化性能；

2)本发明制备方法简单，制备得到的钽基抗腐蚀防护复合涂层具有较高的硬度，在腐蚀防护领域有较好的应用，同时又具备比较好的高温稳定性，在800℃以下成分性能保持稳定，有比较好的抗氧化性能，在海洋腐蚀防护领域有潜在的应用前景。

附图说明