RU2014117824A

RU2014117824A - METHOD FOR IMPROVING ADHESION PROPERTIES OF COMPOSITE COATINGS BASED ON ZIRCONIUM OXIDE

Info

Publication number: RU2014117824A
Application number: RU2014117824/02A
Authority: RU
Inventors: Олег Владимирович Стогней; Сергей Георгиевич Валюхов; Валерий Евгеньевич Бурыкин; Максим Сергеевич Филатов; Владимир Викторович Черниченко
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2014-04-29
Publication date: 2015-11-10

Abstract

Способ улучшения адгезионных свойств композитных покрытий на основе оксида циркония, включающий нанесение оксидного покрытия на металлическую поверхность, формирование на металлической поверхности композитной структуры металл-оксид при совместном реактивном распылении металлов, отличающийся тем, что в получаемом покрытии из оксида циркония, стабилизированного иттрием, создают градиентный переходный слой, содержащий две фазы - металлическую фазу с составом, соответствующим составу защищаемой поверхности, и диэлектрическую фазу, содержащую, преимущественно, оксид циркония различной стехиометрии, для чего используют магнетронную систему с двумя магнетронами, при этом при помощи первого магнетрона распыляют мишень с металлическим сплавом, состав которого соответствует составу металлического изделия, и, преимущественно, содержащую никель, а при помощи второго магнетрона распыляют мишень из циркония с добавками стабилизирующих элементов, преимущественно, иттрия, причем первоначальное распыление мишеней осуществляют в атмосфере аргона таким образом, что интенсивность атомного потока, сформированного от первой никелевой мишени, превышает интенсивность атомного потока от циркониевой мишени, при этом, после формирования первичного сплошного металлического слоя, в рабочую камеру добавляют кислород, и придают процессу напыления характер реактивного, с образованием в напыляемой пленке оксида циркония при неокисленном никеле, при этом, в процессе напыления, парциальное давление кислорода плавно увеличивают до давления порядка 1,5·10Па, а мощность первого магнетрона, распыляющего мишень с металлически�A method for improving the adhesive properties of zirconium oxide-based composite coatings, comprising applying an oxide coating to a metal surface, forming a metal-oxide composite structure on the metal surface by co-reactive spraying of metals, characterized in that a gradient gradient is created in the resulting yttrium-stabilized zirconia coating a transition layer containing two phases - a metal phase with a composition corresponding to the composition of the surface to be protected, and a dielectric phase, with predominantly containing zirconium oxide of various stoichiometries, for which a magnetron system with two magnetrons is used, while using the first magnetron a target with a metal alloy is sprayed, the composition of which corresponds to the composition of the metal product, and mainly containing nickel, and using the second magnetron the target is made of zirconium with additives of stabilizing elements, mainly yttrium, and the initial sputtering of the targets is carried out in an argon atmosphere in such a way that The atomic flux generated from the first nickel target exceeds the intensity of the atomic flux from the zirconium target; in this case, after the formation of the primary continuous metal layer, oxygen is added to the working chamber and the deposition process is reactive, with the formation of zirconium oxide in the sprayed film during unoxidized nickel, while in the process of deposition, the partial pressure of oxygen gradually increases to a pressure of the order of 1.5 · 10Pa, and the power of the first magnetron sputtering the target with metal

Claims

A method for improving the adhesive properties of zirconium oxide-based composite coatings, comprising applying an oxide coating to a metal surface, forming a metal-oxide composite structure on the metal surface by co-reactive spraying of metals, characterized in that a gradient gradient is created in the resulting yttrium-stabilized zirconia coating a transition layer containing two phases - a metal phase with a composition corresponding to the composition of the surface to be protected, and a dielectric phase, with predominantly containing zirconium oxide of various stoichiometries, for which a magnetron system with two magnetrons is used, while using the first magnetron a target with a metal alloy is sprayed, the composition of which corresponds to the composition of the metal product, and mainly containing nickel, and using the second magnetron the target is made of zirconium with additives of stabilizing elements, mainly yttrium, and the initial sputtering of the targets is carried out in an argon atmosphere in such a way that The atomic flux generated from the first nickel target exceeds the intensity of the atomic flux from the zirconium target; in this case, after the formation of the primary continuous metal layer, oxygen is added to the working chamber and the deposition process is reactive, with the formation of zirconium oxide in the sprayed film during unoxidized nickel, wherein, during the deposition, the oxygen partial pressure is increased gradually to a pressure of 1.5 · 10 ^-3 Pa, and the power of a first magnetron sputtering target with metalliches them alloy reduces up to its complete failure, after which continued spraying pure zirconium oxide until it reaches the desired thickness.