[发明专利]一种耐高温液态铅铋合金腐蚀的复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种耐高温液态铅铋合金腐蚀的复合涂层，其特征在于，涂层从上到下依次包括二氧化硅层（5）、硅层（4）、铝硅叠层（6）、铝层（3）和连接层（2），所述连接层（2）与基体（1）通过冶金结合连接，所述铝硅叠层（6）中包括若干小叠层，小叠层从上到下依次包括铝叠层（62）和硅叠层（61），所述若干小叠层的厚度从下到上依次减小，其中若干小叠层中的若干铝叠层（62）的厚度减小的比例为5%-25%，若干小叠层中的若干硅叠层（61）的厚度减小的比例为5%-25%；硅层（4）、铝硅叠层（6）和铝层（3）的厚度比为：1：1-50：1-4。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温液态铅铋合金腐蚀的复合涂层，其特征在于，若干小叠层中的若干铝叠层（62）的厚度从下到上等比例减小，若干小叠层中的若干硅叠层（61）的厚度从下到上等比例减小，铝叠层（62）减小的比例与硅叠层（61）减小的比例相同。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温液态铅铋合金腐蚀的复合涂层，其特征在于，二氧化硅层（5）的厚度为30-1000nm。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温液态铅铋合金腐蚀的复合涂层，其特征在于，铝层（3）的厚度不小于300nm。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温液态铅铋合金腐蚀的复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1对基体（1）进行第一磁控溅射，得到铝层（3）；

步骤2在铝层（3）上进行第二磁控溅射，得到铝硅叠层（6）；

步骤3在铝硅叠层（6）上进行第三磁控溅射，得到硅层（4）；

步骤4在真空下，使基体（1）自然冷却到50℃以下，取出基体（1）；

步骤5在氧气浓度氛围下，将基体（1）在450-650℃下氧化1-3h，得到二氧化硅层（5）和连接层（2）；其中若干小叠层中的若干铝叠层（62）的厚度减小的比例为5%-25%，若干小叠层中的若干硅叠层（61）的厚度减小的比例为5%-25%；硅层（4）、铝硅叠层（6）和铝层（3）的厚度比为：1：1-50：1-4。

6.根据权利要求5所述的一种耐高温液态铅铋合金腐蚀的复合涂层的制备方法，其特征在于，对基体（1）进行第一磁控溅射之前，还包括对基体进行预处理，预处理具体包括以下步骤：

步骤1对基体（1）进行清洗，使用砂纸或砂轮清理基体（1）表面，将基体（1）放入洗衣粉溶液中超声清洗，清洗完毕后，取出用清水冲洗后吹干；

步骤2使用粒度为150-300目的白刚玉在0.2-0.4MPa的压缩空气、45-75°的喷砂角度、200-500mm的喷砂距离的条件下将基体（1）表面喷砂处理2-5min；

步骤3将基体（1）在纯水中超声清洗5-10min，然后放入80-120℃的鼓风干燥箱中干燥5-10min；

步骤4对基体（1）进行第四磁控溅射，所述第四磁控溅射的真空压强为5×10-3Pa、温度为200-500℃、射频偏压电源功率为100-500W，在持续通入20-100sccm氩气至腔室真空度为0.8-1.2Pa的条件下，对基体（1）进行氩离子轰击，轰击时间为5-10min。

7.根据权利要求5所述的一种耐高温液态铅铋合金腐蚀的复合涂层的制备方法，其特征在于，第一磁控溅射的温度为200-500℃、真空压强为0.2-0.8Pa、氩气流量为10-80sccm、直流电源功率为300-1000W、偏压为-10 ~ -50V、溅射时间为5-30min；

第三磁控溅射的温度为200-500℃、真空度为0.2-0.8Pa、氩气流量为10-80sccm、射频电源功率为200-600W、溅射时间为20-120min。

8.根据权利要求5所述的一种耐高温液态铅铋合金腐蚀的复合涂层的制备方法，其特征在于，第二磁控溅射包括铝叠层磁控溅射和硅叠层溅射；

铝叠层磁控溅射的温度为200-500℃、真空压强为0.2-0.8Pa、氩气流量为10-80sccm、直流电源功率为300-1000W、偏压为-10 ~ -50V、溅射时间为1-60min；

硅叠层溅射温度为200-500℃、真空度为0.2-0.8Pa、氩气流量为10-80sccm、射频电源功率为200-600W、溅射时间为10-120min。