气体脉冲反应溅射法制备Al₂O₃阻氚涂层的方法

摘要

本发明公开一种气体脉冲反应溅射法制备Al₂O₃阻氚涂层的工艺，该工艺包括基片预处理、偏压反溅清洗、采用高真空反应磁控溅射设备在CLF‑1基材表面沉积Al₂O₃阻氚涂层、退火等步骤，溅射工艺中O₂流量周期性变化。本发明提供的方法，操作简单，制得的Al₂O₃涂层具备多层和成分梯度杂化双相结构，退火后α‑Al₂O₃更容易成相，CLF‑1基体材料氧化程度显著降低。

主权项

气体脉冲反应溅射法制备Al₂O₃阻氚涂层的方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：(1)基片预处理用180#、240#、600#、1000#、1200#水砂纸由粗到细依次打磨CLF‑1基片，打磨光滑后依次用1μm金刚石抛光剂、W1抛光粉、W1抛光膏抛光，电解抛光，除油，除锈，最后用去离子水冲洗干净后吹干待用；(2)偏压反溅清洗将真空多功能磁控溅射设备放气至真空腔真空度为大气压，打开真空腔，将步骤(1)处理后的CLF‑1圆片置于真空腔样品台上，先机械泵抽低真空，后分子泵抽高真空，再偏压反溅清洗；(3)预溅射将高真空多功能磁控溅射设备的Al靶迅速起辉，关闭挡板，对靶材预溅射；(4)溅射Al₂O₃阻氚涂层调整Al靶溅射功率至100W，溅射气压0.6～0.8Pa，工作气氛为Ar，反应气体为O₂，Ar/O流量比为3:1，偏压工作电压‑200V，打开高真空多功能磁控溅射设备Al靶挡板后，溅射沉积Al₂O₃；所述Al靶纯度为99.999％；(5)涂层退火处理将带有沉积涂层的CLF‑1基片从真空室取出放入退火炉中，在Ar气氛条件下进行退火处理，退火温度为1000℃，升温速率为5℃/min，保温2h，随炉冷却至室温取出。