CN114657524B - 一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法 - Google Patents

一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114657524B
CN114657524B CN202210221598.1A CN202210221598A CN114657524B CN 114657524 B CN114657524 B CN 114657524B CN 202210221598 A CN202210221598 A CN 202210221598A CN 114657524 B CN114657524 B CN 114657524B
Authority
CN
China
Prior art keywords
target
based alloy
gradient
magnetron sputtering
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210221598.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114657524A (zh
Inventor
姜威
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GRIMN Engineering Technology Research Institute Co Ltd
Original Assignee
GRIMN Engineering Technology Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GRIMN Engineering Technology Research Institute Co Ltd filed Critical GRIMN Engineering Technology Research Institute Co Ltd
Priority to CN202210221598.1A priority Critical patent/CN114657524B/zh
Publication of CN114657524A publication Critical patent/CN114657524A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114657524B publication Critical patent/CN114657524B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • C23C14/352—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using more than one target
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00—Obtaining refractory metals
    • C22B34/30—Obtaining chromium, molybdenum or tungsten
    • C22B34/34—Obtaining molybdenum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/16—Remelting metals
    • C22B9/22—Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation
    • C22B9/228—Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation by particle radiation, e.g. electron beams
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
    • C22C27/02—Alloys based on vanadium, niobium, or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/16—Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon
    • C23C14/165—Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon by cathodic sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C23C14/5806—Thermal treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明公开了属于梯度合金薄膜制备技术领域的一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb‑Si基合金薄膜的方法。所述方法在高纯Mo基体上，采用高纯Cr靶材、Si靶材和xNb‑yB‑zTi‑kAl合金靶材三靶材共沉积磁控溅射高通量技术，制备成分梯度Nb‑Si基合金薄膜。本方法便于大批量的对不同元素比例的Nb‑Si基合金进行性能测试，快速的选取出最优的元素成分比例，提高工作效率。

Description

一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基 合金薄膜的方法
技术领域
本发明属于梯度合金薄膜制备技术领域，尤其涉及一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法。
背景技术
随着航空发动机性能的不断提高，发动机叶片将会承受越来越高的工作温度，例如高推动比的发动机要求叶片的耐温能力达到1200～1400℃。目前最先进的Ni基高温合金能够承受的最高温度为1150℃，不能满足高推动比发动机叶片的使用要求，因此，研发能够承受更高温度的高温合金势在必行。
金属Nb具有优良的室温塑韧性，Nb与Si形成的Nb5Si3相具有熔点(Tm＝2620℃)高，密度(7.16g/cm3)低的特点，Nb-Si合金有望先成为下一代先进燃气涡轮发动机叶片材料。但是由于纯金属Nb在600℃左右会发生氧化，因此Nb-Si基超高温合金的高温抗氧化性很差，使得它在高温环境中的使用受到限制。
为了提高Nb-Si基高温合金的高温抗氧化性能，同时保证其良好的高低温力学性能，可在Nb-Si二元合金中加入一定量的Cr、Ti、Al、B等元素。然而，添加适量的Ti元素虽然可提高Nb-Si基合金的断裂韧性，但随着Ti含量的增加，合金熔点降低；加入一定数量的Cr，能与Nb形成的NbCr2虽然能在一定程度上提高合金的抗氧化性能，但大量添加会降低合金的断裂韧性；加入定量的Al虽然能在高温下形成保护性氧化膜，进而阻止内部合金的进一步氧化从而达到抗氧化的目的，但Al元素的大量添加会降低合金的塑性；如何确定合适的元素添加量使Nb-Si基合金的耐氧化性能以及力学性能呈现最优水平，成为目前的研究重点。
现阶段用于性能测试的Nb基合金试样是通过电弧熔炼制备。通过改变元素的添加比例，制备出不同成分的Nb基合金，然后依次对这些合金进行性能测试，选取出最优性能对应的元素成分比例，这种方法需要制备大量的试样，工作量大并且效率低。因此，急需研发一种新的制备Nb基合金的工艺，便于大批量的对不同元素比例的Nb基合金进行性能测试，快速选取出最优的元素成分比例，提高工作效率。
高通量(High-throughput Methods，HTS)技术成为材料科技领域颠覆性的前沿技术，改变了传统“试错法”筛选合金成分的方式，能够极大地提升材料的研发效率，缩短研发周期，降低研发成本，将促成新材料研发模式产生革命性的变革。目前较为常用的高通量制备方法为组合薄膜制备技术，即通过一次实验制备含有大量不同组分的薄膜，实现样品库材料的不同成分及微观结构在基底上的组合分布，进而通过性能测试筛选出所需成分。
目前常用的组合薄膜高通量技术是通过Cr靶材和Nb-Si基合金靶材两靶材共沉积磁控溅射技术制备成分梯度合金薄膜，但是通过两靶材共沉积技术制备的成分梯度合金薄膜中Cr元素含量变化范围较大，往往超过65at.％，过多的Cr元素会降低Nb-Si基合金的力学性能，但降低Cr元素的含量又会降低合金的抗高温氧化性能。因此，亟待提出一种能够降低Cr元素含量、升高Si元素含量的方法，同时保证合金具备优良的力学性能以及抗高温氧化性能。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法，包括如下步骤：
1)以Nb、B、Ti、Al为合成原料，利用磁悬浮感应熔炼制备xNb-yB-zTi-kAl合金靶材，其中，y＝2～7，z＝18～26，k＝1～6，x为余量，数值均为原子百分比；
加入定量B能够促进SiO2形成，提高合金氧化性能，但过量B元素会降低合金力学性能，因此B元素的用量也是同时实现氧化性能和力学性能优化的关键技术问题。
2)分别以Si和Cr为原料，利用真空非自耗电弧熔炼技术制备Si铸锭和Cr铸锭，置于电子束熔炼炉中进行电子束提纯，随后切割成高纯Si靶材和Cr靶材；
加入的Si后能与Nb形成的Nb5Si3，能够提高合金的抗氧化性能，但大量添加会降低合金的塑性。为了升高薄膜中Si元素含量，需要采用纯Si靶材，即采用纯Cr，纯Si和Nb合金靶材，三靶材共沉积的方案。
但是通过三靶材共沉积高通量制备成分梯度Nb-Si基合金薄膜难度将进一步提高：Nb-Si基合金元素数量往往高达数种，包括Nb、Si、Cr、Ti、Al、B，磁控溅射过程中的靶材沉积参数包括功率、时间、沉积角度、沉积元素均会对薄膜热力学以及动力学、成分、组织、结构产生影响。
3)以Mo块为原料，利用真空非自耗电弧熔炼技术制备Mo铸锭，随后置于电子束熔炼炉中进行电子束提纯，最后切割成Mo基体；Mo基体尺寸为50×50×2mm；采用Nb-Si合金为基体，由于薄膜和基体成分相似，对薄膜成分进行分析时，基体的元素会对测试结果产生影响，影响薄膜元素测量精确度，采用高纯Mo基体能够避免该问题；另一方面，Mo具有较高熔点，采用Mo为基体，也能避免薄膜后续高温氧化中熔化的问题。但由于Mo基体与薄膜为不同成分，存在热膨胀系数的差异，会导致溅射薄膜成品在基体的附着力问题。为了克服该问题，本申请降低靶材沉积功率，提高基板温度。同时，本申请延长了沉积完成后样品在磁控溅射设备中放置的时间，保证样品取出后温度较低，避免在较高温度去除导致薄膜极冷脱落。沉积完成后，基体及溅射薄膜样品在炉内放置5h。
4)将步骤3)Mo基体安装在磁控溅射设备的夹具上，将步骤2)中的高纯Si靶材和Cr靶材分别放置在普通直流靶上，将步骤1)中的xNb-yB-zTi-kAl合金靶材放置在射频靶上，利用磁控溅射技术，制备梯度成分的Nb-Si基合金薄膜，所述Cr靶材与水平方向呈70～80°，Si靶材与水平方向呈80～90°，xNb-yB-zTi-kAl合金靶材与水平方向呈60～70°。溅射角度会影响薄膜内成分含量，靶材面向基板，薄膜上溅射元素含量越高，远离基板，薄膜内溅射元素含量越低。
优选的，所述Cr靶材与水平方向呈75°，Si靶材与水平方向呈85°，xNb-yB-zTi-kAl合金靶材与水平方向呈65°。或Cr靶材与水平方向呈70°，Si靶材与水平方向呈90°，xNb-yB-zTi-kAl合金靶材与水平方向呈65°
步骤4)中，磁控溅射技术的参数为：Mo基体的温度300～400℃，Si靶材的功率20～50瓦，Cr靶材的功率40～60瓦，xNb-yB-zTi-kAl合金靶材的功率60～80瓦，溅射时间100～140min，气压1.4～1.8Pa，真空度6x10-4～7x10-4 Pa。
优选的，步骤4)中，调节磁控溅射技术的参数为：Mo基体的温度350℃，Si靶材的功率30瓦，Cr靶材的功率40瓦，xNb-yB-zTi-kAl合金靶材的功率60瓦，溅射时间120min，气压1.6Pa，真空度6.4x10-4 Pa，制备梯度成分的Nb-Si基合金薄膜。
所述步骤4)溅射完成后，Mo基体与Nb-Si基合金薄膜在炉内冷却5h后再取出，随后在1300℃下热处理2h。
所述梯度成分的Nb-Si基合金薄膜中，Nb、Cr、Ti、Si、Al、B元素含量在Nb-Si基合金薄膜中呈梯度变化特征特征；梯度成分的Nb-Si基合金薄膜中，各元素的百分比为：Cr：9～30at.％、Ti：7～25at.％、Si：12～20at.％、Al：0.7～3at.％、B：2～4at.％、余量为Nb。由靠近元素靶材到远离元素靶材的位置，元素百分比由多梯度减少。
本申请制备的成分梯度合金薄膜，降低Cr元素含量的同时，提高了Si元素含量，能够达到提升力学性能的同时，仍保证优良抗高温氧化性能。
所述Mo基体在进行步骤4)之前进行如下操作：
a)将制备的Mo基体依次采用60#，200#，500#，800#，1500#，2000#的水磨砂纸磨光后再采用抛光机抛光至镜面；
b)将经步骤a)处理后的Mo基体置于质量分数为99.7％的酒精溶液中进行超声波清洗，超声波频率为50～60kHz，清洗时间为15～25min，之后自然晾干。
所述Cr靶材、Si靶材和xNb-yB-zTi-kAl合金靶材在进行步骤4)之前进行如下操作：
i)将Cr靶材、Si靶材和xNb-yB-zTi-kAl合金靶材采用60#水磨砂纸磨去表面油污；
ii)经步骤i)处理后的Cr靶材，Si靶材和xNb-ySi-zTi-kAl合金靶材置于质量分数为99.7％的酒精溶液中进行超声波清洗，超声波频率为50～60kHz，清洗时间为15～25min，之后自然晾干。
优选的，所述步骤1)xNb-yB-zTi-kAl合金靶材为61Nb-7B-26Ti-6Al合金靶材。
在步骤4)利用磁控溅射技术制备梯度成分的Nb-Si基合金薄膜的过程中，采用EDX法测定Nb-Si基合金薄膜中Nb、Si、Cr、Ti、Al、B元素的含量及分布；具体为，在Nb-Si基合金薄膜中部区域内进行成分表征，每隔3～6mm进行一次面扫，面扫的区域为长和宽均为50～70μm的方块，测定梯度成分的Nb-Si基合金薄膜中元素含量及变化。
在步骤4)利用磁控溅射技术制备梯度成分的Nb-Si基合金薄膜的过程中，采用纳米压痕法测定Nb-Si基合金薄膜的屈服强度；具体为，在Nb-Si基合金薄膜中部区域内进行强度测试，每隔3～6mm进行一次测试。
将上述制备得到的成分梯度Nb-Si基合金薄膜进行氧化性能测试。
对退火后的成分梯度Nb-Si基合金薄膜进行高温短时氧化实验，具体步骤如下：
A-1)将制备好的具有Nb-Si基合金薄膜的基体放置于95瓷氧化铝坩埚中，盖上坩埚盖并用镍铬丝将坩埚于坩埚盖绑紧。
A-2)将高温管式炉按照5℃/min的速度升温至1250℃。
A-3)将步骤A-1)中准备好的坩埚放置于高温管式炉中氧化，氧化时间为10～60min，随后取出放置于空气中冷却至室温。
表征氧化后梯度Nb-Si基合金薄膜氧化物的种类以及分布。
采用拉曼光谱分析Nb-Si基合金薄膜材料中氧化物种类以及分布，具体步骤如下：
B-1)将进行氧化性能测试后的Nb-Si基合金薄膜，沿着Nb-Si基合金薄膜中轴线进行Raman测试，每隔3～6mm进行一次测试。
B-2)根据Raman光谱表征出的Nb-Si基合金薄膜氧化后的不同区域氧化物的种类和分布，对比实施例中EDX分析的Nb-Si基合金薄膜元素的成分及含量，表征出每种氧化物对应的合金元素含量，筛选出生成连续致密外氧化膜所对应的Nb-Si基合金元素含量。
本发明的有益效果在于：
1、针对现有技术中用于性能测试的Nb-Si基合金所需试样多，制备工作量大、效率低且成本高的问题，且现有两靶材共沉积磁控溅射高通量技术制备的成分梯度薄膜成分变化较窄。开发了三靶材共沉积磁控溅射高通量技术，以Nb、Cr、Si、Ti、Al、B元素含量呈梯度变化的Nb基合金薄膜进行高通量性能测试的思路。利用纯Si、高纯Cr靶材和xNb-yB-zTi-kAl合金靶材三种靶材在基体上磁控溅射，制备Nb、Si、Cr、B、Ti、Al的含量呈梯度变化的高纯Nb-Si基合金薄膜，实现快速的选取出最优的元素成分比例合金方案的效果，提高工作效率。
2、本申请采用独立Si和Cr靶材进行磁控溅射定Nb-Si基合金薄膜，提高了薄膜内Si元素含量，降低了薄膜内Cr元素含量，由于Si元素也为抗氧化元素，这种设计能够保证即不降低合金力学性能，又保证合金有较高的抗高温氧化性能。通过氧化物组成，对Si和Cr元素的抗高温氧化成分进行筛选，快速的选取出最优的元素成分比例，提高工作效率。
3、本申请采用采用电子束提纯技术制备高纯Mo基体，能保证梯度合金薄膜成分纯度较高，避免杂质影响薄膜元素含量。采用Nb-Si合金为基体，对薄膜成分进行分析时，最终的成分为基体和薄膜共同的成分，由于薄膜和基体成分相似，基体的元素会对测试结果产生影响，影响薄膜成分测量精确度，采用高纯Mo基体则能够避免该问题。
附图说明
图1是三靶材共沉积磁控溅射原理图；
图2a～图2e是本发明实施例1制备的Nb-Si基合金薄膜中Nb、Si、Cr、Ti、B元素含量分布图；
图2f是实施例1制备的Nb-Si基合金薄膜中Nb、Si、Cr、Ti、Al、B元素含量变化拟合图；
图3a和图3b是本发明实施例1的制备的Nb-Si基合金薄膜表面微观结构SEM照片，图3c为截面微观结构SEM照片；
图4是本发明实施例1的制备的Nb-Si基合金相组成XRD分析；
图5是本发明实施例1的制备的Nb-Si基合金薄膜结构TEM分析；
图6是本发明实施例1的制备的Nb-Si基合金薄膜热处理后XRD分析；
图7是对比例1的制备的Nb-Si基合金薄膜中Nb、Si、Cr、Ti、Al、B元素含量变化拟合图；
图8是对比例2的制备的Nb-Si基合金薄膜中Nb、Si、Cr、Ti、Al、B元素含量变化拟合图；
图9是图2f中49mm处氧化物微观形貌；
图10是图2f中1mm处氧化层微观形貌；
其中，1-Mo基体，2-Cr靶材，3-Si靶材，4-xNb-yB-zTi-kAl合金靶材。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
“材料高通量制备”是在短时间内完成大量样品的制备。其核心思想是将传统材料研究中采用的顺序迭带或试错方法改为并行处理。本发明提供了一种采用高通量技术制备梯度Nb-Si基合金的方法，下面通过具体实施例来详细说明。
实施例1
一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备高纯梯度Nb-Si基合金薄膜的方法，包括如下步骤：
1)以Nb、B、Ti、Al为合成原料，利用磁悬浮感应熔炼制备xNb-yB-zTi-kAl合金靶材4，其中，x＝61，y＝7，z＝26，k＝6，数值均为原子百分比。随后切割成Φ60mm×5mm尺寸。
2)分别以Si和Cr为原料，利用真空非自耗电弧熔炼技术制备Si铸锭和Cr铸锭，置于电子束熔炼炉中进行电子束提纯，随后切割成尺寸均为Φ60mm×5mm的高纯Si靶材和Cr靶材。
a)将步骤2)制得的Cr靶材2、Si靶材3和步骤1)制得的61Nb-7B-26Ti-6Al(at.％)合金靶材采用60#水磨砂纸磨去表面油污；
b)然后将其置于质量分数为99.7％的酒精溶液中进行超声波清洗以除污，超声波频率为53kHz的条件下，清洗20min后，自然晾干后待用。
3)以Mo块为原料，利用真空非自耗电弧熔炼技术制备Mo铸锭，随后置于电子束熔炼炉中进行电子束提纯，最后切割成Mo基体1；Mo基体尺寸(长×宽×厚)为50×50×2mm；采用Nb-Si合金为基体，由于薄膜和基体成分相似，对薄膜成分进行分析时，基体的元素会对测试结果产生影响，影响薄膜元素测量精确度，采用高纯Mo基体能够避免该问题。但由于基体热膨胀系数的差异，也会导致溅射薄膜成品在基体的附着力问题。为了克服该问题，本申请降低靶材沉积功率，提高基板温度。同时，本申请延长了沉积完成后样品在磁控溅射设备中放置的时间，保证样品取出后温度较低，避免在较高温度去除导致薄膜急冷脱落。沉积完成后，样品在炉内放置5h。
i)使用前，将Mo基体依次采用60#，200#，500#，800#，1500#，2000#的水磨砂纸磨光后，再采用抛光机抛光至镜面；
ii)将经步骤i)中得到的Mo基体置于质量分数为99.7％的酒精溶液中进行超声波清洗以除污，超声波频率为53kHz的条件下，清洗20min后，自然晾干后待用。
4)将步骤3)Mo基体安装在磁控溅射设备的夹具上，将步骤2)中的高纯Si靶材和Cr靶材分别放置在普通直流靶上，将步骤1)中的61Nb-7B-26Ti-6Al合金靶材放置在射频靶上，利用磁控溅射技术，调节磁控溅射工艺参数为：高纯Mo基体的温度350℃，高纯Cr靶材的功率50瓦，Si靶材的功率50瓦，61Nb-7B-26Ti-6Al(at.％)合金靶材功率80瓦，溅射时间120min，气压1.6Pa，真空度6.4x10-4 Pa，制备梯度成分的Nb-Si基合金薄膜。
其中，Si材料更容易沉积，选择较大角度控制Si靶材相对远离基板；而Nb材料更难沉积到基体上，则选择较小的角度，使靶材更靠近基板，便于沉积。采用沈阳好智多新材料制备技术有限公司生产的CKG-60型磁控溅射仪，其中，Cr靶材与水平方向呈75°，Si靶材与水平方向呈85°，61Nb-7B-26Ti-6Al合金靶材与水平方向呈65°图1为三靶材共沉积磁控溅射原理图。溅射完成后，样品在炉内冷却5h后去除。随后在1300℃，2h的参数下进行热处理。
通过EDS测试薄膜内元素含量及分布
梯度Nb-Si基合金薄膜制备完成后，采用EDS分析薄膜材料中Nb、Si、Cr、Ti、Al、B元素含量及分布。在制备的Nb-Si基合金薄膜中部一定区域内进行成分表征，每隔3～6mm进行一次面扫，面扫的区域为长和宽均为50～70μm的方块。本实例中，在Nb-Si基合金薄膜中部48×48mm的平面内进行成分表征，每隔6mm进行一次面扫，面扫的区域为长和宽均为70μm的方块，Nb-Si基合金薄膜表面总共均匀的测试81个区域。Al元素含量变化较窄，Nb、Si、Cr、Ti、B分析结果如图2a～图2e所示，将图2a～图2e结果拟合，结果如图2f所示，Nb、Si、Cr、Ti、Al、B元素含量在薄膜中的变化具有梯度特征，并且Nb元素含量由靠近Nb靶材的60at.％降低到远离Nb靶材的30at.％。Cr元素含量在Nb-Si基合金薄膜中的变化具有等高线特征，并且Cr元素含量由靠近Cr靶材的30at.％降低到远离Cr靶材的9at.％，Si元素含量由靠近Si靶材的20at.％降低到远离Si靶材的12at.％。薄膜中Cr元素降低，Si元素含量升高，避免了两靶材共沉积，Cr元素过高，Si元素过低的问题。
通过SEM分析薄膜组织结构
采用SEM(扫描电镜)观察分析薄膜组织结构，结果如图3所示，Nb-Si基合金薄膜由大量柱形结构组织组成，随着Cr含量降低以及Nb，Ti，Si和Al含量升高，柱形结构体积逐渐增加。柱形结构晶粒尺寸为0.2～0.5μm。由截面图3c以及表面形貌照片图3a和图3b可知，Nb-Si基合金薄膜结构致密，厚度为1.5μm。磁控溅射过程中产生的辉光放电将Ar气电离成Ar离子，Ar离子在电场的作用下轰击靶材，溅射出靶材原子，由于靶材原子能量较低，原子的无法完全移动形核，因此形成了柱形的非晶结构。
通过GIXRD和TEM分析薄膜组织结构
对薄膜进行GIXRD(小角掠射)测试，结果如图4所示，从图中可知，薄膜XRD在30°～50°和60°～80°处呈现出“馒头峰”，为典型的非晶特征形貌，未发现明显的晶体峰，证明制备态的梯度薄膜为非晶组织。为了进一步研究制备态成分梯度Nb-Si基合金薄膜的组织特点，对合金薄膜进行了TEM(投射电镜)分析，结果如图5所示。由图5a可知，薄膜微观形貌呈现出“孤岛状”特征，与SEM图片表现出特征一致。由薄膜的衍射图片可知薄膜典型特征为非晶态。同时，对薄膜进行高分辨分析(图5b)，虽然在局部位置有少量有序排列的原子，但是大部分区域原子呈现无序排列特点，满足了非晶态材料特征。由GIXRD以及TEM结果，证实了制备态成分梯度Nb-Si基合金薄膜为非晶组织。
通过热处理工艺使非晶薄膜结晶，并产生与熔炼的Nb-Si基合金相同相组成。
为了得到与电弧熔炼块体Nb基合金相同的相组成，对成分梯度Nb-Si基合金进行退火处理，根据Cr-Nb和Si-Nb相图，选择热处理温度为1300℃，热处理时间为2h。热处理结果的GIXRD图谱结果如图6所示，从图中能看出，热处理后的薄膜出现了晶体峰，已经完全晶化，对晶化峰进行分析，发现主要由铌基固溶体(Nbss)，Cr2Nb和Nb5Si3组成，说明经过热处理出现了典型电弧熔炼块体Nb基合金的相。
成分梯度Nb-Si基合金薄膜氧化性能测试
对退火后的成分梯度Nb-Si基合金薄膜进行高温短时氧化实验，具体步骤如下：
A-1)将制备好的具有Nb-Si基合金薄膜的基体放置于95瓷氧化铝坩埚中，盖上坩埚盖并用镍铬丝将坩埚于坩埚盖绑紧。
A-2)将高温管式炉按照5℃/min的速度升温至1250℃。
A-3)将步骤A-1)中准备好的坩埚放置于高温管式炉中氧化，氧化时间为50min，随后取出放置于空气中冷却至室温。
根据成分梯度Nb-Si基合金薄膜氧化性能测试筛选所需的Nb-Si基合金元素含量
采用拉曼光谱分析Nb-Si基合金薄膜材料中氧化物种类以及分布，具体步骤如下：
B-1)将进行氧化性能测试后的Nb-Si基合金薄膜，沿着Nb-Si基合金薄膜中轴线进行Raman测试，每隔3～6mm进行一次测试。在Nb-Si基合金薄膜中部55×55mm的平面内进行成分表征，每隔5mm进行一次测试，Nb-Si基合金薄膜表面总共均匀的测试121个区域。
B-2)根据Raman光谱表征出的Nb-Si基合金薄膜氧化后的不同区域氧化物的种类和分布，对比实施例中EDX分析的Nb-Si基合金薄膜元素的成分及含量，表征出每种氧化物对应的合金元素含量，筛选出生成连续致密外氧化膜所对应的Nb-Si基合金元素含量。
本实施例中，图2f中49mm处氧化物疏松多孔，无法阻止氧原子向基体中扩散，不具备保护性，无法提高合金氧化性能，氧化物微观形貌如图9所示。图2f中1mm处氧化物为致密的Cr2O3和SiO2混合氧化物，致密的氧化膜能够阻止氧原子向合金内部扩散，防止合金发生内氧化，提高合金氧化性能，故此处对应成分氧化性能最优，氧化层微观形貌如图10所示。由于该处力学性能也最优，故该处成分为力学性能和抗高温氧化性能均最优的成分。
力学性能表征
力学性能是Nb基合金最重要的性能之一，通过纳米实验表征了制备的Nb-Si基合金薄膜的屈服强度，具体步骤如下：
C-1)将制备好的Nb-Si基合金薄膜放置于纳米压痕试验仪中。
C-2)采用纳米压痕试验机测试薄膜材料中屈服强度及分布。在制备的Nb-Si基合金薄膜中部一定区域内进行成分表征，每隔3～6mm进行一次测试。本实例中，沿着薄膜中部，由远离Nb靶材区域向靠近Nb靶材区域，每隔6mm进行一次硬度测试，Nb基合金薄膜表面总共均匀的测试7个区域。分析不同区域屈服强度，筛选出力学性能最优的Nb-Si基合金成分。根据结果，图2f的1mm处屈服强度最高，为200MPa，故该处成分的合金具备优良的力学性能。
对比例1
一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备高纯梯度Nb-Si基合金薄膜的方法，包括如下步骤：
1)以Nb、B、Ti、Al为合成原料，利用磁悬浮感应熔炼制备xNb-yB-zTi-kAl合金靶材，其中，x＝61，y＝7，z＝26，k＝6，数值均为原子百分比。随后切割成Φ60mm×5mm尺寸。
2)分别以Si和Cr为原料，利用真空非自耗电弧熔炼技术制备Si铸锭和Cr铸锭，置于电子束熔炼炉中进行电子束提纯，随后切割成尺寸均为Φ60mm×5mm的高纯Si靶材和Cr靶材。
a)将步骤2)制得的Cr靶材2、Si靶材3和步骤1)制得的61Nb-7B-26Ti-6Al(at.％)合金靶材采用60#水磨砂纸磨去表面油污；
b)然后将其置于质量分数为99.7％的酒精溶液中进行超声波清洗以除污，超声波频率为53kHz的条件下，清洗20min后，自然晾干后待用。
3)以Mo块为原料，利用真空非自耗电弧熔炼技术制备Mo铸锭，随后置于电子束熔炼炉中进行电子束提纯，最后切割成Mo基体1；Mo基体尺寸(长×宽×厚)为50×50×2mm；
i)使用前，将Mo基体依次采用60#，200#，500#，800#，1500#，2000#的水磨砂纸磨光后，再采用抛光机抛光至镜面；
ii)将经步骤i)中得到的Mo基体置于质量分数为99.7％的酒精溶液中进行超声波清洗以除污，超声波频率为53kHz的条件下，清洗20min后，自然晾干后待用。
4)将步骤3)Mo基体安装在磁控溅射设备的夹具上，将步骤2)中的高纯Si靶材和Cr靶材分别放置在普通直流靶上，将步骤1)中的61Nb-7B-26Ti-6Al合金靶材放置在射频靶上，利用磁控溅射技术，调节磁控溅射工艺参数为：高纯Mo基体的温度350℃，高纯Cr靶材的功率50瓦，降低Si靶材功率至25瓦，61Nb-7B-26Ti-6Al(at.％)合金靶材功率80瓦，溅射时间120min，气压1.6Pa，真空度6.4x10-4 Pa，制备梯度成分的Nb-Si基合金薄膜。
其中，Cr靶材与水平方向呈75°，Si靶材与水平方向呈85°，61Nb-7B-26Ti-6Al合金靶材与水平方向呈65°图1为三靶材共沉积磁控溅射原理图。溅射完成后，样品在炉内冷却5h后去除。随后在1300℃，2h的参数下进行热处理。
通过EDS测试薄膜内元素含量及分布
在Nb-Si基合金薄膜中部48×48mm的平面内进行成分表征，沿着薄膜中轴线，由远离Nb靶材区域向靠近Nb靶材区域，每隔6mm进行一次面扫，面扫的区域为长和宽均为70μm的方块，Nb-Si基合金薄膜表面总共均匀的测试7个区域。由拟合之后的图7可知，Nb、Si、Cr、Ti、Al、B元素含量在薄膜中的变化具有梯度特征。且Cr元素变化范围为11.5～35.5at.％，Si元素变化范围为2～15at.％。该制备参数，Cr元素含量过高，Si元素含量过低，导致合金力学性能下降。
力学性能表征
力学性能是Nb基合金最重要的性能之一，通过纳米实验表征了制备的Nb-Si基合金薄膜的硬度和屈服强度，具体步骤如下：
C-1)将制备好的Nb-Si基合金薄膜放置于纳米压痕试验仪中。
C-2)采用纳米压痕试验机测试薄膜材料中屈服强度及分布。沿着薄膜中轴线，由远离Nb靶材区域向靠近Nb靶材区域，6mm进行一次测试，共均匀的测试7个区域。分析不同区域屈服强度，进而快速筛选出屈服强度最优的Nb-Si基合金成分。图7中1mm处力学性能为180MPa，低于9mm处力学性能(195MPa)。说明在此制备工艺下，由于Cr元素含量过高，虽然抗高温氧化性能上升，但力学性能出现了下降。
对比例2
Mo基体的温度350℃，Si靶材的功率50瓦，Cr靶材的功率50瓦，61Nb-7B-26Ti-6Al(at.％)合金靶材的功率80瓦，溅射时间120min，气压1.6Pa，真空度6.4x10-4 Pa，制备梯度成分的Nb-Si基合金薄膜。其中，改变Cr和Si靶材的沉积角度，Cr靶材与水平方向呈75°，提高Si靶材角度，与水平方向呈90°，61Nb-7B-26Ti-6Al合金靶材与水平方向呈65°。溅射完成后，样品在炉内冷却5h后去除。随后在1300℃，2h的参数下进行热处理。其他参数与实施例1相同。
通过EDS测试薄膜内元素含量及分布
在Nb-Si基合金薄膜中部48×48mm的平面内进行成分表征，沿着薄膜中轴线，由远离Nb靶材区域向靠近Nb靶材区域，每隔6mm进行一次面扫，面扫的区域为长和宽均为70μm的方块，Nb-Si基合金薄膜表面总共均匀的测试7个区域。由拟合之后的图8可知，Nb、Si、Cr、Ti、Al、B元素含量在薄膜中的变化具有梯度特征。且Cr元素变化范围为7.3～32.3at.％，Si元素变化范围为6～18at.％。该制备参数，Cr元素含量过高，Si元素含量过低，导致合金力学性能下降。
力学性能表征
力学性能是Nb基合金最重要的性能之一，通过纳米实验表征了制备的Nb-Si基合金薄膜的硬度和屈服强度，具体步骤如下：
C-1)将制备好的Nb-Si基合金薄膜放置于纳米压痕试验仪中。
C-2)采用纳米压痕试验机测试薄膜材料中屈服强度及分布。沿着薄膜中轴线，由远离Nb靶材区域向靠近Nb靶材区域，6mm进行一次测试，共均匀的测试7个区域。分析不同区域屈服强度，进而快速筛选出屈服强度最优的Nb-Si基合金成分。图8中1mm处力学性能为185MPa，低于9mm处力学性能(197MPa)。说明在此制备工艺下，由于Cr元素含量过高，虽然抗高温氧化性能上升，但力学性能出现了下降。
以上申请的仅为本申请的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请创造构思的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)以Nb、B、Ti、Al为合成原料，利用磁悬浮感应熔炼制备xNb-yB-zTi-kAl合金靶材，其中，y＝2～7，z＝18～26，k＝1～6，x为余量，数值均为原子百分比；
所述梯度成分的Nb-Si基合金薄膜中，各元素的百分比为：Cr：9～30at.％、Ti：7～25at.％、Si：12～20at.％、Al：0.7～3at.％、B：2～4at.％、余量为Nb；
2)分别以Si和Cr为原料，利用真空非自耗电弧熔炼技术制备Si铸锭和Cr铸锭，置于电子束熔炼炉中进行电子束提纯，随后切割成高纯Si靶材和Cr靶材；
3)以Mo块为原料，利用真空非自耗电弧熔炼技术制备Mo铸锭，随后置于电子束熔炼炉中进行电子束提纯，最后切割成Mo基体；
4)将步骤3)Mo基体安装在磁控溅射设备的夹具上，将步骤2)中的高纯Si靶材和Cr靶材分别放置在普通直流靶上，将步骤1)中的xNb-yB-zTi-kAl合金靶材放置在射频靶上，利用磁控溅射技术，制备梯度成分的Nb-Si基合金薄膜，所述Cr靶材与水平方向呈70～80°，Si靶材与水平方向呈80～90°，xNb-yB-zTi-kAl合金靶材与水平方向呈60～70°。
2.根据权利要求1所述一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法，其特征在于，所述Cr靶材与水平方向呈75°，Si靶材与水平方向呈85°，xNb-yB-zTi-kAl合金靶材与水平方向呈65°。
3.根据权利要求1所述一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法，其特征在于，步骤4)中，磁控溅射技术的参数为：Mo基体的温度300～400℃，Si靶材的功率20～50瓦，Cr靶材的功率40～60瓦，xNb-yB-zTi-kAl合金靶材的功率60～80瓦，溅射时间100～140min，气压1.4～1.8Pa，真空度6x10-4～7x10-4 Pa。
4.根据权利要求1所述一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法，其特征在于，所述步骤4)溅射完成后，Mo基体与Nb-Si基合金薄膜在炉内冷却5h后再取出。
5.根据权利要求1所述一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法，其特征在于，所述梯度成分的Nb-Si基合金薄膜中，Nb、Cr、Ti、Si、Al、B元素含量在Nb-Si基合金薄膜中呈梯度变化特征。
6.根据权利要求1所述一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法，其特征在于，所述Mo基体在进行步骤4)之前进行如下操作：
a)将制备的Mo基体依次采用60#，200#，500#，800#，1500#，2000#的水磨砂纸磨光后再采用抛光机抛光至镜面；
b)将经步骤a)处理后的Mo基体置于质量分数为99.7％的酒精溶液中进行超声波清洗，超声波频率为50～60kHz，清洗时间为15～25min，之后自然晾干。
7.根据权利要求1所述一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法，其特征在于，所述Cr靶材、Si靶材和xNb-yB-zTi-kAl合金靶材在进行步骤4)之前进行如下操作：
i)将Cr靶材、Si靶材和xNb-yB-zTi-kAl合金靶材采用60#水磨砂纸磨去表面油污；
ii)经步骤i)处理后的Cr靶材，Si靶材和xNb-ySi-zTi-kAl合金靶材置于质量分数为99.7％的酒精溶液中进行超声波清洗，超声波频率为50～60kHz，清洗时间为15～25min，之后自然晾干。
8.根据权利要求1所述一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法，其特征在于，所述xNb-yB-zTi-kAl合金靶材为61Nb-7B-26Ti-6Al合金靶材。
CN202210221598.1A 2022-03-07 2022-03-07 一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法 Active CN114657524B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210221598.1A CN114657524B (zh) 2022-03-07 2022-03-07 一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210221598.1A CN114657524B (zh) 2022-03-07 2022-03-07 一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114657524A CN114657524A (zh) 2022-06-24
CN114657524B true CN114657524B (zh) 2023-10-27

Family

ID=82029858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210221598.1A Active CN114657524B (zh) 2022-03-07 2022-03-07 一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114657524B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116497330B (zh) * 2023-04-28 2024-01-05 华中科技大学 一种高强韧钛合金及基于磁控溅射的钛合金成分筛选方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001226761A (ja) * 2000-02-15 2001-08-21 Chokoon Zairyo Kenkyusho:Kk ニオブ系耐熱材料の耐酸化被膜構造およびその形成方法
CA2682455A1 (en) * 2009-10-14 2011-04-14 General Electric Company Oxide-forming protective coatings for niobium-based materials
KR20140097687A (ko) * 2013-01-28 2014-08-07 한국생산기술연구원 비정질상을 갖는 내식성 합금박막의 형성방법
CN105714244A (zh) * 2016-03-30 2016-06-29 青岛滨海学院 一种钛合金表面陶瓷/金属梯度高温复合涂层及其制备方法
CN109207952A (zh) * 2018-10-25 2019-01-15 北京航空航天大学 采用高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法
CN113136551A (zh) * 2021-03-15 2021-07-20 北京航空航天大学 一种Nb-Si基合金抗氧化成分快速筛选的高通量方法
CN113789503A (zh) * 2021-09-15 2021-12-14 郑州大学 一种具有抗氧化特性的高熵硅化物薄膜的原位合成方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001226761A (ja) * 2000-02-15 2001-08-21 Chokoon Zairyo Kenkyusho:Kk ニオブ系耐熱材料の耐酸化被膜構造およびその形成方法
CA2682455A1 (en) * 2009-10-14 2011-04-14 General Electric Company Oxide-forming protective coatings for niobium-based materials
KR20140097687A (ko) * 2013-01-28 2014-08-07 한국생산기술연구원 비정질상을 갖는 내식성 합금박막의 형성방법
CN105714244A (zh) * 2016-03-30 2016-06-29 青岛滨海学院 一种钛合金表面陶瓷/金属梯度高温复合涂层及其制备方法
CN109207952A (zh) * 2018-10-25 2019-01-15 北京航空航天大学 采用高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法
CN113136551A (zh) * 2021-03-15 2021-07-20 北京航空航天大学 一种Nb-Si基合金抗氧化成分快速筛选的高通量方法
CN113789503A (zh) * 2021-09-15 2021-12-14 郑州大学 一种具有抗氧化特性的高熵硅化物薄膜的原位合成方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114657524A (zh) 2022-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004532931A (ja) Ｐｔ−Ｃｏ系スパッタリングターゲット
EP2125270A1 (en) High density refractory metals&alloys sputtering targets
CN114657524B (zh) 一种采用多靶共沉积磁控溅射高通量技术制备梯度Nb-Si基合金薄膜的方法
CN113373366B (zh) 一种多元难熔高熵合金及其制备方法
JP2013096004A (ja) 耐剥離性に優れる被覆工具およびその製造方法
CN113403520B (zh) 一种三元难熔中熵合金及其制备方法
Tu et al. Structure, composition and mechanical properties of reactively sputtered (TiVCrTaW) Nx high-entropy films
CN111663070B (zh) 一种耐高温氧化的AlCoCrFeNiSiY高熵合金及其制备方法
CN117867447A (zh) 一种硬质高熵合金氮化物薄膜材料及其制备方法
WO2024178896A1 (zh) 一种高塑性双相高熵合金及其制备方法
WO2024178897A1 (zh) 一种室温超塑性高熵合金及其制备方法
Zhou et al. Effect of multi-arc current on the microstructure and properties of TiAlSiN coating on zircaloy-4 alloy
CN111136265A (zh) 一种钛硅合金靶材及其制造方法
Cieśla et al. Creep behaviour of modified MAR-247 superalloy
EP4407056A2 (en) Aluminum-scandium sputtering alloy and methods of making
JPH07180038A (ja) 高硬度薄膜及びその製造方法
CN114645254A (zh) 一种TiAlMoNbW高熵合金氮化物薄膜及其制备工艺
CN113862497A (zh) 一种AgZn靶材及其制备方法
Karpets et al. Features of high-temperature oxidation of high-entropy AlCrFe 3 CoNiCu alloy
CN114686742B (zh) 一种共晶合金及其制备方法和作为热障涂层粘结层的应用
Li et al. Formation of thin films via cold-rolled/annealed nickel sputtering targets
CN115747604B (zh) 一种Mo基高熵合金及其应用
CN118516580B (zh) 一种高温抗氧化高熵合金材料及其制备方法
CN118326337B (zh) 一种非晶储氢高熵合金薄膜及其制备方法和应用
Shinoda et al. Effects of Substrate Preheating on Mechanical Properties of In718 Processed by Selective Laser Melting

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant