CN109957788A

CN109957788A - 含氟热化学气相沉积方法和制品

Info

Publication number: CN109957788A
Application number: CN201711405563.9A
Authority: CN
Inventors: D·A·史密斯
Original assignee: Silcotek Corp
Current assignee: Silcotek Corp
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2019-07-02

Abstract

本发明公开了热化学气相沉积处理。具体而言，热化学气相沉积处理的制品包括基材和所述基材上的疏油处理层，所述疏油处理层具有氧、碳、硅、氟和氢。所述疏油处理层的处理厚度小于600nm并具有不均匀的润湿机制。所述热化学气相沉积方法包括将制品放置在热化学气相沉积室内，使二甲基硅烷热反应以产生层，氧化所述层以产生氧化层，并对该氧化层进行氟官能化以产生经氧化然后氟官能化的二甲基硅烷化学气相沉积处理层。所述经氧化然后氟官能化的二甲基硅烷化学气相沉积处理层的处理厚度小于600nm并具有不均匀的润湿机制。

Description

含氟热化学气相沉积方法和制品

技术领域

本发明涉及含氟热化学气相沉积。更具体而言，本发明涉及含氟热化学气相沉积方法和含氟热化学气相沉积处理的制品。

背景技术

处理方法是实现表面性质的重要方式，其可以对部件的性能具有显著影响。本文所用的术语“处理(treatment)”及其语法变体旨在涵盖材料的生长或施加(如涂覆)和通过使用化学品的表面改性(例如官能化)。

已知的处理包括通过热化学气相沉积将材料施加到各种表面上。这样的材料通常在流通体系(flow-through system)中施加，所述流通体系涉及恒定气体流通过反应室，其不包括气体浸泡，包括不允许流通体系的条件转化为非流通体系(not flow-throughsystem)的条件的特征。一些应用已经通过静态方法，所述静态方法涉及泵和反应容器的吹扫循环，在所述反应容器内有气体浸泡(gaseous soak)的阶段。

流通方法(flow-through processes)允许恒定浓度或基本恒定浓度的前体流体接触表面，这是理想的，因为其允许在没有气相成核的情况下施加涂层。然而，这样的流通方法受限于视线技术(line-of-sight technique)，其涂覆在直线或基本上接近直线的范围内的表面。这样的流通方法是昂贵的，且由于有过量的气体前体不沉积在该表面上而造成浪费。

原子层沉积允许涂覆不是视线或接近直线的区域。然而，原子层沉积是单层方法，由于实现涂覆所需的长时间处理条件，其具有显著的经济挑战。

使用热化学气相沉积的现有技术已经解决了上述流通技术和原子层沉积的缺点。相对精确的流通技术，如等离子体增强化学气相沉积，已经使得某些极其敏感的行业相信热化学气相沉积不是一种选择。这些行业之前认为敏感性超出了热化学气相沉积的功能可能性，并且其只能通过浪费的流通技术来满足。

涉及热化学气相沉积的现有技术关注于宽范围的厚度上。具有较大厚度(如超过800nm)的涂层被认为是理想的。然而，这种涂层具有不理想的与均匀润湿机制(wettingregime)相关的性质。

在本领域中，表现出相比现有技术具有一种或多种改进的热化学气相沉积方法和热化学气相沉积处理的制品是理想的。

发明内容

在一个实施方案中，经热化学气相沉积处理的制品包括基材和基材上的疏油处理层(an oleophobic treatment to the substrate)，所述疏油处理层具有氧、碳、硅、氟和氢。所述疏油处理层的处理厚度(treatment thickness)小于600nm且具有不均匀的润湿机制。

在另一个实施方案中，经热化学气相沉积处理的制品包括基材和基材上的疏油处理层，所述疏油处理层具有氧、碳、硅、氟和氢。所述疏油处理层的粗糙度比(roughnessratio)为1，所述粗糙度比是所述疏油处理层的真实表面积除以十六烷接触角测量(hexadecane contact angle measurement)过程中的表观表面积。

在另一个实施方案中，热化学气相沉积方法包括将制品放置在热化学气相沉积室内，热反应二甲基硅烷以产生层，氧化所述层以产生氧化层，将该氧化层进行氟官能化以产生经氧化然后氟官能化的二甲基硅烷化学气相沉积处理层(oxidized then fluoro-functionalized dimethylsilane chemical vapor deposition treatment)。所述经氧化然后氟官能化的二甲基硅烷化学气相沉积处理层的处理厚度小于600nm且具有不均匀的润湿机制。

根据下述更详细的说明，结合以举例方式说明本发明原理的附图，本发明的其他特征和优点将变得明显。

附图说明

图1是根据本公开的实施方案的热化学气相沉积方法的示意性透视图。

尽可能地，在附图中使用相同的附图标记来表示相同的部分。

发明详述

提供了热化学气相沉积方法和热化学气相沉积处理的制品。例如，与不包括本文公开的一个或多个特征的概念相比，本公开的实施方案增加了处理的一致性/可重复性，改善了美观性，改变了微观结构，改变了光学性质，改变了孔隙率，改变了耐腐蚀性，改变了光泽度，改变了表面特征，允许更有效地生产处理层(treatments)，允许处理层(treatment)具有多种几何形状(例如窄通道/管、三维复杂几何形状和/或隐藏或非视线(non-line-of-site)的几何形状，如在针、管、探头、夹具、复杂的平面和/或非平面几何制品、简单的非平面和/或平面几何制品，及其组合)，减少或消除缺陷/微孔性，允许处理大量物品，能够用于或替换或被用于或替换在传统上被认为对非流通方法而言过于敏感(例如，基于组成纯度、污染物的存在、厚度均匀性和/或嵌入其中的气相成核量)的行业中所使用的部件，允许材料被用作基材，其否则在等离子体环境中会产生电弧，允许表面能改性(例如，表面湿润改性和/或液体接触角改性)，或者允许其组合。

参见图1，热化学气相沉积(“CVD”)方法100制造了例如经处理的制品101，其具有通过根据本公开的热CVD方法制造所独有的特征和性质，其是使用封闭腔室或封闭容器113(例如，在封闭腔室内)的静态方法，与前体同时流入和流出腔室的可流动CVD不同。本文所用的短语“热CVD”或“热化学气相沉积”是指例如一种或多种气体在饥饿反应器配置(starved reactor configuration)中的反应和/或分解，其有别于等离子体辅助的CVD、自由基引发的CVD、和/或催化剂辅助的CVD、溅射、原子层沉积(其受限于每个循环的单层分子沉积，与能够进行多于一层的分子沉积不同)、和/或外延生长(例如，在高于700℃下的生长)。

经处理的制品101由未经处理的制品111制成，并包括基材103(例如不是硅晶片)和一个或多个层，例如与基材103接触的底层105，与底层105接触的一个或多个中间层107，和/或与中间层107(或多个中间层107中的最外层)接触的表面层109。用于描述未经处理的制品111的术语“未经处理”是指不具有方法100包括的经处理的制品101的完全沉积。例如，方法100的实施方案包括未经处理的制品111，其具有未经处理的基材材料、经处理的基材材料、经清洁的基材材料、处理层(a treatment)、粘合剂、氧化、任何其他合适的表面效应，或其组合。

包括在经处理的制品101内的底层105、中间层107、和/或表面层109限定了处理层121，具体而言是疏油处理层。在一些实施方案中，底层105也是表面层109。处理层121处于经处理的制品101上，在不能通过视线技术同时处理的区域上。在另一个实施方案中，处理层121处于不能通过视线技术同时或顺序处理的区域上。

在一个实施方案中，方法100包括将一个或多个未经处理的制品111放置(positioning)在封闭容器113内(步骤102)。在进一步的实施方案中，所述放置(步骤102)是手动的，将未经处理的制品111布置在由支撑件分隔(因此视线被遮挡)的垂直(堆叠)取向中，侧向或垂直于重力布置(例如，其中全部或大部分开口垂直于重力)，以重叠的方式布置，其降低了可用于气相成核的体积量，放置在与未经处理的制品111的几何形状相对应的固定装置中，或其组合。

在所述放置(步骤102)之后，方法100包括将前体流体(例如，液体或气体，但不是等离子体)引入到封闭容器113(步骤104)中，例如，作为第一部分(first aliquot)，然后在高于前体流体的反应温度(例如热分解温度和/或反应促进温度)的温度下浸泡未经处理的制品111(步骤106)，以制备经处理的制品101的底层105。在一个实施方案中，方法100进一步包括重复引入前体流体(步骤104)，例如，作为第二部分，或引入不同的前体流体以制备中间层107和表面层109。所述浸泡(步骤106)的温度高于前体流体或所述不同的前体流体的反应温度。

处理层121可具有任何合适的厚度，为期望的应用提供所需性质。在一个实施方案中，所需的性质选自具有非均匀的润湿机制、在十六烷接触角测量过程中具有液体-空气复合体系、粗糙度比基本上为1(粗糙度比是处理层121的真实表面积除以十六烷接触角测量过程中的表观表面积)、与具有大于700nm的相当厚度(comparative thickness)的相同处理层(identical treatment)相比具有更大的抗热氧化性、与具有大于700nm的相当厚度的相同处理层相比具有基本上相同的十六烷接触角测量值、或其组合。本文所用的对于可量化的值的术语“基本上”是指具有±3％的公差。

在一个实施方案中，所述厚度包括穿透基材103的扩散深度。在另一个实施方案中，所述厚度包括底层105、中间层107、和表面层109的累积深度。在另一个实施方案中，所述厚度包括所述扩散深度和所述累积深度。

合适的厚度包括但不限于小于600nm，在340nm与540nm之间，小于500nm，349nm，368nm，372nm，373nm，430nm，482nm，503nm，508nm，527nm，534nm，在300nm和600nm之间，在300nm和550nm之间，在350nm和500nm之间，在400nm和500nm之间，在300nm和400nm之间，或任何合适的组合、子组合、范围或子范围。将己烷施加于所述疏油处理层上显示从疏油处理层上不一致的流动，表明不均匀的润湿机制。

所述前体流体是能够通过热反应/分解产生处理层121的任何合适的物质。气体在环境温度下可以是气态或液态的，只要在方法100内热反应/分解。所述流体在方法100内形成处理气体117。

形成或用作处理气体117的合适气体包括但不限于硅烷、硅烷和乙烯、硅烷和氧化剂、二甲基硅烷、三甲基硅烷、二烷基甲硅烷基二氢化物、烷基甲硅烷基三氢化物、非易于自燃的物质(non-pyrophoric species)(例如，二烷基甲硅烷基二氢化物和/或烷基甲硅烷基三氢化物)、热反应材料(例如羰基硅烷和/或羧基硅烷，如无定形羰基硅烷和/或无定形羧基硅烷)、能够重新组合羰基甲硅烷基的物质(二甲硅烷基或三甲硅烷基片段)、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、一种或多种含氮物质(例如氨、氮、肼、三甲硅烷基胺(也称为TSA；硅烷胺；N,N-二甲硅烷基二硅氮烷；2-甲硅烷基；硅烷，次氨基三(nitrilotris)；或3SA)，双(叔丁基氨基)硅烷，1,2-双(二甲基氨基)四甲基二硅烷，和/或二氯硅烷，六氯二硅烷)，及其组合。在引入多于一种物质的实施方案中，所述物质被同时引入(预混合或原位混合)或顺序引入(首先引入任一种)。

通常，方法100中使用的气体各自是包括热反应气体和惰性气体的气体混合物的一部分。以体积计，所述热反应气体的合适浓度为10-20％，10-15％，12-14％，10-100％，30-70％，50-80％，70-100％，80-90％，84-86％，或其中任何合适的组合、子组合、范围或子范围。

合适的液体包括但不限于有机氟三烷氧基硅烷、有机氟甲硅烷基氢化物、有机氟甲硅烷基、氟化烷氧基硅烷、氟代烷基硅烷、氟代硅烷，或其组合。另外或可选地，具体实施方案包括但不限于十三氟-1,1,2,2-四氢辛基硅烷；(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三乙氧基硅烷(也称为三乙氧基(1H,1H,2H,2H-全氟-1-辛基)硅烷、三乙氧基(3,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-辛基)硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷、或硅烷，三乙氧基(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛基)-)；(全氟己基乙基)三乙氧基硅烷；硅烷，(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-十七氟癸基)三甲氧基-；1H1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷；1H,1H,1H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷；1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷；1H,1H,2H,2H-全氟辛基三甲氧基硅烷；或其组合。在方法100的条件下，所述液体转化为处理气体117。

在合适的温度和压力下实现方法100以制备经处理的制品101。在一个实施方案中，在将未经处理的制品111放置在封闭容器113内(步骤102)之后，在引入处理气体117(步骤104)之前、期间和/或之后，将封闭容器113内的温度从低于处理气体117的反应/分解温度升至高于处理气体117的反应/分解温度的温度。处理气体117的引入(步骤104)处于单个循环或多个循环中，例如，具有中间吹洗。在具有多个循环的实施方案中，处理气体117的引入(步骤104)处于两个循环、三个循环、四个循环、五个循环、六个循环、七个循环、八个循环、九个循环、十个循环、十一个循环、十二个循环、十三个循环、十四个循环、十五个循环、十六个循环中，或其中的任何合适的组合、子组合、范围或子范围。

在一个实施方案中，所述温度高于200℃，高于300℃，高于350℃，高于370℃，高于380℃，高于390℃，高于400℃，高于410℃，高于420℃，高于430℃，高于440℃，高于450℃，高于500℃，在300℃至450℃之间，在350℃至450℃之间，在380℃至450℃之间，在300℃至500℃之间，在400℃至500℃之间，或其中任何合适的组合、子组合、范围或子范围内。

在一个实施方案中，处理气体117的分压为1-10Torr，1-5Torr，1-3Torr，2-3Torr，10-150Torr，10-30Torr，20-40Torr，30-50Torr，60-80Torr，50-100Torr，50-150Torr，100-150Torr，小于150Torr，小于100Torr，小于50Torr，小于30Torr，或其中任何合适的组合、子组合、范围或子范围。

在一个实施方案中，处理气体117被保持在所述温度和压力下一段时间以便于所需的覆盖。合适的持续时间包括但不限于至少10分钟，至少20分钟，至少30分钟，至少45分钟，至少1小时，至少2小时，至少3小时，至少4小时，至少5小时，至少7小时，10分钟至1小时，20分钟至45分钟，4至10小时，6至8小时，或任何合适的组合、子组合、范围或子范围内。

在方法100期间能够对封闭容器113进行惰性气体的吹扫。例如，在引入处理气体117(步骤104)之前或之后，可以向封闭容器113中引入惰性气体。合适的惰性气体包括但不限于氮气、氦气和/或氩气。

在方法100期间，可以用氧化剂对封闭容器113进行氧化。例如，在引入处理气体117(步骤104)之前或之后，可以将氧化剂引入到封闭容器113中。合适的氧化剂包括但不限于水(单独的，零空气，或带有惰性气体)、氧气(例如浓度为至少50重量％)、空气(例如，单独的，不是单独的，和/或作为零空气)、一氧化二氮、臭氧、过氧化物，或其组合。本文所用的术语“零空气”是指具有小于0.1ppm总烃的大气。术语“空气”通常是指以重量计的大部分为氮的气态流体，其中氧是其中第二高浓度物质。例如，在一个实施方案中，氮的浓度为至少70重量％(例如75-76重量％)，并且氧的浓度为至少20重量％(例如，23-24％)。

表面层109可以以例如湍流的方式进行后清洁。此外或可选地，清洁技术包括使用超声处理的去离子水冲洗、聚乙烯颗粒吸收灰尘、CO₂喷雾、和/或使用具有良好的润湿/亲水性的非腐蚀性化学品(如烃类溶剂、四氢呋喃、丙酮、卤化溶剂，醇如异丙醇、氢氧化铵+水)。

封闭容器113可具有允许在所述温度和压力内制备经处理的制品101的任何尺寸或几何形状。在一个实施方案中，封闭容器113的尺寸包括但不限于具有其最小宽度大于5cm，大于10cm，大于20cm，大于30cm，大于100cm，大于300cm，大于1,000cm，在10cm至100cm之间，在100cm至300cm之间，在100cm至1000cm之间，在300cm至1000cm之间，任何能够均匀或基本上均匀加热的其他最小宽度，或其中任何合适的组合、子组合、范围或子范围。封闭容器113的合适体积包括但不限于至少1,000cm³，大于3,000cm³，大于5,000cm³，大于10,000cm³，大于20,000cm³，在3,000cm³与5,000cm³之间，在5,000cm³与10,000cm³之间，在5,000cm³与20,000cm³之间，在10,000cm³与20,000cm³之间，任何能够均匀或基本上均匀加热的其他体积，或其中任何合适的组合、子组合、范围或子范围。

能够被制备成所述经处理的制品101的合适部件包括但不限于：配件(例如，接头、连接器、适配器、两个或更多个管件之间的其他连接件，例如其能够制造无泄漏或基本上无泄漏的密封)、压缩配件(包括套圈(ferrules)，如前和后套圈)、管件(例如连续油管、例如用于连接取样设备的管段、预弯管、直管、疏松的缠绕管、紧密接合的管、和/或柔性管，无论是由经处理的内部组成还是包括经处理的内部和外部)、阀(如气体取样、液体取样、转移、关闭、或止回阀，例如包括能够处置真空或压力的爆破片(rupture disc)、阀杆、提升阀、转子、多位置构造，旋钮的手柄或阀杆、球杆特征、球阀特征、止回阀功能、弹簧、多个阀体(multiple bodies)、密封件、针阀特征、密封垫圈(packing washers)和/或阀杆)、快速接头(quick connects)、样品量筒、调节器和/或流量控制器(例如，包括O形环、密封件和/或隔膜)、注射口(例如用于气相色谱)、在线过滤器(例如具有弹簧、烧结金属过滤器、筛网和/或焊接件)、玻璃衬里、气相色谱组件、液相色谱组件、与真空系统和腔室相关的部件、与分析系统相关的部件、样品探头、控制探头、井下采样容器、钻孔和/或机加工块状部件、歧管、颗粒、粉末、针、探头、反应室、反应容器、实验室设备、管道、汽车部件、加工部件、石油和天然气加工和转移设备，其他类似制品，或其组合。此外或可选地，在一些实施方案中，经处理的制品111包括消费品，如炊具(锅、平底锅、盖子、网状防溅罩)，厨具、烤箱和/或炉子部件(例如，架子和加热线圈)、炊具(叉子、刀、勺子、铲子、餐具等)、厨房温度计、其他类似制品，或其组合。

在一个实施方案中，未经处理的制品111以及因此处理的制品101具有非平面几何形状。示例性的非平面几何形状包括具有选自通道、弯曲、螺纹、叶片、突起、空腔、接头、配合接口及其组合的特征。在另一个实施方案中，经处理的制品101的所有暴露的表面都包括底层105、中间层107和表面层109。本文所用的关于“暴露的表面”的术语“暴露的”是指在该方法过程中与气体接触的任何表面，不限于如在没有封闭容器113的流通式化学气相沉积方法中所看到的视线表面或邻近视线方向的表面。本领域技术人员将理解，经处理的制品101能够被结合到较大的部件或系统(未示出)中，不管所述较大的部件或系统是否包括其他被处理的制品101。

基材103是与方法100相容的任何合适材料。合适的金属或金属材料包括但不限于铁基合金、非铁基合金、镍基合金、不锈钢(马氏体或奥氏体)、铝合金、复合金属或其组合。合适的非金属或非金属材料包括但不限于陶瓷、玻璃、陶瓷基质复合物或其组合。合适的材料可以是回火的或非回火的；可具有等轴晶化、定向固化和/或单晶的晶粒结构；可具有无定形或结晶结构；可以是箔、纤维、聚合物、膜和/或经处理的；或者可以是能够承受方法100的操作温度的它们的任何合适的组合或子组合。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含至多0.08重量％的碳，18-20重量％的铬，至多2重量％的锰，8-10.5重量％的镍，至多0.045重量％的磷，至多0.03重量％的硫，至多1重量％的硅和余量的铁(例如，66-74重量％的铁)。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含至多0.08重量％的碳，至多2重量％的锰，至多0.045重量％的磷，至多0.03重量％的硫，至多0.75重量％的硅，16-18重量％的铬，10-14重量％的镍，2-3重量％的钼，至多0.1重量％的氮和余量的铁。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含至多0.03重量％的碳，至多2重量％的锰，至多0.045重量％的磷，至多0.03重量％的硫，至多0.75重量％的硅，16-18重量％的铬，10-14重量％的镍，2-3重量％的钼，至多0.1重量％的氮和余量的铁。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含14-17重量％的铬，6-10重量％的铁，0.5-1.5重量％的锰，0.1-1重量％的铜，0.1-1重量％的硅，0.01-0.2重量％的碳，0.001-0.2重量％的硫和余量的镍(例如72重量％)。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含20-24重量％的铬，1-5重量％的铁，8-10重量％的钼，10-15重量％钴，0.1-1重量％的锰，0.1-1重量％的铜，0.8-1.5重量％的铝，0.1-1重量％的钛，0.1-1重量％的硅，0.01-0.2重量％的碳，0.001-0.2重量％的硫，0.001-0.2重量％的磷，0.001-0.2重量％的硼，和余量的镍(例如44.2-56重量％)。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含20-23重量％的铬，4-6重量％的铁，8-10重量％的钼，3-4.5重量％的铌，0.5-1.5重量％的钴，0.1-1重量％的锰，0.1-1重量％的铝，0.1-1重量％的钛，0.1-1重量％的硅，0.01-0.5重量％的碳，0.001-0.02重量％的硫，0.001-0.02重量％的磷，和余量的镍(例如58重量％)。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含25-35重量％的铬，8-10重量％的铁，0.2-0.5重量％的锰，0.005-0.02重量％的铜，0.01-0.03重量％的铝，0.3-0.4重量％的硅，0.005-0.03重量％的碳，0.001-0.005重量％的硫，和余量的镍(例如59.5重量％)。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含17-21重量％，2.8-3.3重量％，4.75-5.5重量％的铌，0.5-1.5重量％的钴，0.1-0.5重量％的锰，0.2-0.8重量％的铜，0.65-1.15重量％的铝，0.2-0.4重量％的钛，0.3-0.4重量％的硅，0.01-1重量％的碳，0.001-0.02重量％的硫，0.001-0.02重量％的磷，0.001-0.02重量％的硼，和余量的镍(例如50-55重量％)。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含2-3重量％的钴，15-17重量％的铬，5-17重量％的钼，3-5重量％的钨，4-6重量％的铁，0.5-1重量％的硅，0.5-1.5重量％的锰，0.005-0.02重量％的碳，0.3-0.4重量％的钒，和余量的镍。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含至多0.15重量％的碳，3.5-5.5重量％的钨，4.5-7重量％的铁，15.5-17.5重量％的铬，16-18重量％的钼，0.2-0.4重量％的钒，至多1重量％的锰，至多1重量％的硫，至多1重量％的硅，至多0.04重量％的磷，至多0.03重量％的硫，以及余量的镍。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含至多2.5重量％的钴，至多22重量％的铬，至多13重量％的钼，至多3重量％的钨，至多3重量％的铁，至多0.08重量％的硅，至多0.5重量％的锰，至多0.01重量％的碳，至多0.35重量％的钒，和余量的镍(例如56重量％)。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含1-2重量％的钴，20-22重量％的铬，8-10重量％的钼，0.1-1重量％的钨，17-20重量％的铁，0.1-1重量％的硅，0.1-1重量％的锰，0.05-0.2重量％的碳，和余量的镍。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含0.01-0.05重量％的硼，0.01-0.1重量％的铬，0.003-0.35重量％的铜，0.005-0.03重量％的镓，0.006-0.8重量％的铁，0.006-0.3重量％的镁，0.02-1重量％的硅+铁，0.006-0.35重量％的硅，0.002-0.2重量％的钛，0.01-0.03重量％钒+钛，0.005-0.05重量％钒，0.006-0.1重量％锌，和余量的铝(例如，大于99重量％)。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含0.05-0.4重量％的铬，0.03-0.9重量％的铜(coper)，0.05-1重量％的铁，0.05-1.5重量％的镁，0.5-1.8重量％的锰，0.5-0.1重量％的镍，0.03-0.35重量％的钛，至多0.5重量％的钒，0.04-1.3重量％的锌，和余量的铝(例如94.3-99.8重量％)。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含0.0003-0.07重量％的铍，0.02％-2重量％的铋，0.01-0.25重量％的铬，0.03-5重量％的铜，0.09-5.4重量％的铁，0.01-2重量％的镁，0.03-1.5重量％的锰，0.15-2.2重量％的镍，0.6-21.5重量％的硅，0.005-0.2重量％的钛，0.05-10.7重量％的锌，和余量的铝(例如70.7-98.7重量％)。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含0.15-1.5重量％的铋，0.003-0.06重量％的硼，0.03-0.4重量％的铬，0.01-1.2重量％的铜，0.12-0.5重量％的铬+锰，0.04-1重量％的铁，0.003-2重量％的铅，0.2-3重量％的镁，0.02-1.4重量％的锰，0.05-0.2重量％的镍，0.5-0.5重量％的氧，0.2-1.8重量％的硅，至多0.05重量％的锶，0.05-2重量％的锡，0.01-0.25重量％的钛，0.05-0.3重量％的钒，0.03-2.4重量％的锌，0.05-0.2重量％的锆，0.150-0.2重量％的锆+钛，和余量的铝(例如，91.7-99.6重量％)。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含0.4-0.8重量％的硅，至多0.7重量％的铁，0.15-0.4重量％的铜，至多0.15重量％的锰，0.8-1.2重量％的镁，0.04-0.35重量％的铬，至多0.25重量％的锌，至多0.15重量％的钛，任选存在的附带杂质(例如，各自小于0.05重量％，总计小于0.15重量％)，和余量的铝(例如，95-98.6重量％)。

在一个实施方案中，基材103是组合物或包括组合物，所述组合物包含11-13重量％的硅，至多0.6重量％的杂质/残留物，和余量的铝。

实施例

在第一实施例(其是比较实施例)中，测试了经氧化然后氟官能化的二甲基硅烷热化学气相沉积处理的疏油处理层处理的不锈钢基材。厚度测量值为673nm，682nm，684nm，750nm，798nm，845nm，952nm和990nm。将己烷施加在所述疏油处理层上表现出了从疏油处理层上的一致的流失(consistent run-off)，说明具有均匀的润湿机制。

在对应于本公开的实施方案的第二实施例中，测试了经氧化然后氟官能化的二甲基硅烷热化学气相沉积处理的疏油处理层处理的不锈钢基材。厚度测量值为349nm，368nm，372nm，373nm，430nm，482nm，503nm，508nm，527nm和534nm。将己烷施加在所述疏油处理层上表现出了从疏油处理层上不一致的流失，说明具有不均匀的润湿机制。

在第三实施例(另一个比较实施例)中，测试了经氧化然后(非氟)官能化的二甲基硅烷热化学气相沉积处理的比较处理层的不锈钢基材。厚度测量值是493nm，644nm，874nm，906nm和931nm。将己烷施加在所述比较处理层上表现出一致的流失，说明具有均匀的润湿机制。

虽然已经参考一个或多个实施方案描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以做出各种改变并且可以用等同物替换其元素。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定的情况或材料适应于本发明的教导。因此，本发明不受限于作为实施本发明的最佳方式而公开的特定实施方案，而且本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施方案。此外，对详细说明中所给出的所有数值的解释应该是精确和近似值都被明确给出。

Claims

1.热化学气相沉积处理的制品，其包含：

基材；和

所述基材上的疏油处理层，所述疏油处理层具有氧、碳、硅、氟、和氢；

其中所述疏油处理层的处理厚度小于600nm且具有不均匀的润湿机制。

2.根据权利要求1所述的制品，其中所述疏油处理层为经氧化然后氟官能化的二甲基硅烷化学气相沉积处理层。

3.根据权利要求1所述的制品，其中与具有大于700nm的相当厚度的相同处理层相比，所述疏油处理层具有更大的抗热氧化性。

4.根据权利要求1所述的制品，其中与具有大于700nm的相当厚度的相同处理层相比，所述疏油处理层具有基本上相同的十六烷接触角测量值。

5.根据权利要求1所述的制品，其中所述疏油处理层的厚度在340-540nm之间。

6.根据权利要求1所述的制品，其中所述疏油处理层的厚度小于500nm。

7.根据权利要求1所述的制品，其中所述疏油处理层在十六烷接触角测量过程中具有液体-空气复合体系。

8.根据权利要求1所述的制品，其中所述疏油处理层的粗糙度比为1，所述粗糙度比为所述疏油处理层的真实表面积除以十六烷接触角测量过程中的表观表面积。

9.根据权利要求1所述的制品，其中所述基材是不锈钢。

10.根据权利要求1所述的制品，其中所述基材是铝合金。

11.根据权利要求1所述的制品，其中所述基材是在等离子体环境下易于电弧放电的材料。

12.根据权利要求1所述的制品，其中所述制品具有三维轮廓，所述三维轮廓具有视线被遮挡的遮挡区域，所述疏油处理层位于所述遮挡区域上。

13.制备根据权利要求1所述的制品的方法。

14.热化学气相沉积处理的制品，其包含：

基材；和

其中所述疏油处理层的粗糙度比为1，所述粗糙度比为所述疏油处理层的真实表面积除以十六烷接触角测量过程中的表观表面积。

15.热化学气相沉积方法，其包括：

将制品放置在热化学气相沉积室内；

使二甲基硅烷热反应以产生层；

氧化所述层以产生氧化层；和

对所述氧化层进行氟官能化以产生经氧化然后氟官能化的二甲基硅烷化学气相沉积处理层；

其中所述经氧化然后氟官能化的二甲基硅烷化学气相沉积处理层的处理厚度小于600nm且具有不均匀的润湿机制。