主权项 |
不锈钢基体表面氮掺杂二氧化钛多孔薄膜的制备方法,其特征在于是一种首先利用双层辉光离子渗金属技术进行反应溅射,制备由基体中钛氮扩散层和表面Ti‑N化合物薄膜构成的Ti‑N渗镀层,再将Ti‑N薄膜进行阳极氧化制备N掺杂TiO2多孔薄膜,最后通过在空气中对N掺杂TiO2多孔薄膜进行加热晶化处理,使不锈钢表面生成高膜基结合强度、大比表面积的锐钛矿型N掺杂TiO2多孔薄膜的技术方案,包括下述步骤:(1)将不锈钢基体工件放入双层辉光离子渗金属炉中,用纯Ti板作溅射靶,以氩气为载气,氮气为反应气体,进行渗镀Ti‑N,其渗镀Ti‑N的工艺条件为:不锈钢工件与溅射靶间的距离15~20 mm;气压30~45 Pa,其中氩气与氮气的流量比为8:1~1:1;溅射靶电压900~1100 V;不锈钢工件电压450~600 V;不锈钢工件温度800~1000 ℃;渗镀时间2~4 h;(2)用绝缘胶将经步骤(1)处理的不锈钢工件未渗镀Ti‑N的表面密封,仅使镀有Ti‑N膜的部分暴露出来作为工作表面,将工件置入0.5~1.5 wt% HF电解液中作为阳极, Pt片为阴极,开启磁力搅拌, 在直流电压为20~30 V,室温下阳极氧化 10~30 min,在不锈钢表面生成N掺杂TiO2多孔薄膜,然后将工件取出,用去离子水冲洗后烘干;(3)将经步骤(2)处理的上述不锈钢工件放在加热炉中,在空气中对工件进行热处理,加热温度范围控制在350~500 ℃,保温时间为1~2 h,然后冷却至室温,生成锐钛矿型N掺杂TiO2多孔薄膜。 |