一种钨涂层的制备方法与流程

文档序号:17539067发布日期:2019-04-29 14:20阅读:729来源:国知局

本发明属于涂层制备领域,具体涉及一种钨涂层的制备方法,主要用于特定材料表面涂层的制备。



背景技术:

随着工业设备面对高热等特殊使用环境,单一材料越来越难以满足要求,需要综合不同材料的优点。采用在金属表面制备涂层是常规的方法。

cvd、pvd、喷涂等是制备钨涂层的方式,其中cvd工艺具有沉积温度低,制备效率高,成本低的优势,但钨涂层与基体熔化差,导致钨涂层与基体的结合强度低。

因此,急需一种提高钨涂层与基体的结合强度的钨涂层制备方法。

本发明采用“cvd+热等静压后处理”的制备方法,通过热等静压提高钨涂层与基体的结合质量。



技术实现要素:

针对现有技术存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种钨涂层的制备方法。该方法具有涂层结合优异,适合批量生产的优点。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种钨涂层的制备方法,包括:

基体工件的加工步骤,按照实际要求加工需要涂层的基体工件;

cvd气相沉积步骤,利用钨源对所述基体工件的表面进行cvd气相沉积处理,以得到具有所需厚度钨涂层的工件;

热等静压处理步骤,将沉积有钨涂层的工件进行热等静压处理。

在上述制备方法中,作为一种优选实施方式,所述基体工件的材质为无氧铜或镍合金。

在上述制备方法中,作为一种优选实施方式,所述cvd气相沉积处理的温度为400-700℃,沉积时间为30-150分钟。

在上述制备方法中,作为一种优选实施方式,所述热等静压处理的温度为600~1050℃,压力为30-200mpa,保温保压时间为0.5-3h。

在上述制备方法中,作为一种优选实施方式,所述钨源为六氟化钨(wf6)。

在上述制备方法中,作为一种优选实施方式,所述制备方法还包括精加工步骤,对所述热等静压处理后的工件进行精确加工,以满足尺寸要求。

本发明与现有技术相比具有涂层结合优异,适合批量生产等优点。

具体实施方式

实施例1

(1)按照实际要求加工需要涂层的无氧铜基体工件,并将其表面清洗干净;

(2)将清洗干净的无氧铜基体工件放置到cvd设备内,利用wf6作为钨源,在400℃条件下对基体工件的表面进行气相沉积30分钟,以得到具有所需厚度钨涂层的工件;

(3)将沉积有钨涂层的工件在1000℃、50mpa条件下进行热等静压处理2h;

(4)将热等静压处理后的工件进行机加工,得到带钨涂层的cu工件成品。

该工艺制备的w涂层的界面强度为143mpa。

实施例2

(1)按照实际要求加工需要涂层的镍合金基体工件,并将其表面清洗干净;

(2)将清洗干净的镍合金基体工件放置到cvd设备内,利用wf6作为钨源,在700℃条件下对基体工件的表面进行气相沉积150分钟,以得到具有所需厚度钨涂层的工件;

(3)将沉积有钨涂层的工件在600℃、160mpa条件下进行热等静压处理1h;

(4)将热等静压处理后的工件进行机加工,得到带钨涂层的镍合金工件成品。

该工艺制备的w涂层界面强度为123mpa。

实施例3

(1)按照实际要求加工需要涂层的无氧铜基体工件,并将其表面清洗干净;

(2)将清洗干净的无氧铜基体工件放置到cvd设备内,利用wf6作为钨源,在500℃条件下对基体工件的表面进行气相沉积60分钟,以得到具有所需厚度钨涂层的工件;

(3)将沉积有钨涂层的工件在900℃、100mpa条件下进行热等静压处理1.5h;

(4)将热等静压处理后的工件进行机加工,得到带钨涂层的镍合金工件成品。

该工艺制备的w涂层界面强度为148mpa。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种钨涂层的制备方法,该方法包括:基体工件的加工步骤,CVD气相沉积步骤,热等静压处理步骤以及精加工步骤。本发明的制备方法形成的钨涂层具有结合强度优良的特点,而且工艺可靠、易实现工业批量生产等优点。

技术研发人员:刘国辉;张丹华;秦思贵;于宏新
受保护的技术使用者:安泰科技股份有限公司
技术研发日:2017.10.18
技术公布日:2019.04.26
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