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。