[发明专利]用于水下低速航行器的耐腐蚀减阻薄膜及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于水下低速航行器的耐腐蚀减阻薄膜及制备方法，本发明的一种用于水下低速航行器的耐腐蚀减阻薄膜，所述用于水下低速航行器的耐腐蚀减阻薄膜包括硬质材料基底(0)，所述硬质材料基底(0)由内向外依次为耐腐蚀膜层和疏水减阻膜层，所述耐腐蚀膜层由内向外依次为金属钛层(11)、氮化钛层(12)、氮化铝钛层(13)和氮化锆层(14)，所述疏水减阻膜系由内向外依次为氧化硅层(21)、氧化铟锡层(22)和聚四氟乙烯层(23)。本发明具备水下航行阻力小，优秀的耐腐蚀性能、减阻性能，膜系附着力强，且具有较强的硬度，致密表面均匀，生产工艺自主性高。

技术领域

本发明涉及舰桥玻璃薄膜制造技术领域，具体涉及一种用于水下低速航行器的耐腐蚀减阻薄膜及其制备方法。

背景技术

水下兵器、水下探测器等航行器的发展越发重要，可重复使用的水下探测器执行任务过程中，必将面临抗压、耐腐蚀等重要因素，同时，在使用过程中，希望探测距离可以更远，依次来增加任务执行的多样性；水下兵器，虽然可能为一次性使用，但其在使用前一般存储于舰船或潜艇，也面临严重的潮湿、盐雾现象，同时，兵器对航程的需求更重要，一般希望能获得更大的打击范围。因此，对水下兵器、水下探测器而言，应该解决两方面问题，一是面临高湿度、高盐雾含量环境的存储和使用问题，二是水下兵器的航程问题，期望得到更远的航程范围，以提高作战效能或执行任务能力。

目前，缺乏一种水下航行阻力小的用于水下低速航行器的耐腐蚀减阻薄膜及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种水下航行阻力小的用于水下低速航行器的耐腐蚀减阻薄膜及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的一种用于水下低速航行器的耐腐蚀减阻薄膜，所述用于水下低速航行器的耐腐蚀减阻薄膜包括硬质材料基底，所述硬质材料基底由内向外依次为耐腐蚀膜层和疏水减阻膜层，所述耐腐蚀膜层由内向外依次为金属钛层、氮化钛层、氮化铝钛层和氮化锆层，所述疏水减阻膜系由内向外依次为氧化硅层、氧化铟锡层和聚四氟乙烯层。

进一步地，所述金属钛层的膜层的厚度为10～25nm，所述氮化钛层的膜层的厚度为0.8～1.2μm，所述氮化铝钛层的膜层的厚度为1.0～2.5μm，所述氮化锆层的膜层的厚度为0.6～0.8μm。

进一步地，所述氮化钛层氮含量由内向外逐渐增加；氮化铝钛层氮含量、钛含量由内向外逐渐减少，铝含量逐渐增加；所述氮化锆层氮含量、锆含量由内向外逐渐增加。

更进一步地，所述氧化硅层的膜层的厚度为15～20nm，所述氧化铟锡层的膜层的厚度为25～55nm，所述聚四氟乙烯层的膜层的厚度为45～70nm。

本发明所述的用于水下低速航行器的耐腐蚀减阻薄膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)镀膜环境：采用多弧离子镀设备或非平衡磁控溅射设备中的一种或两种的组合，设备置于洁净度十万级以内、湿度小于60％的洁净室内，设备冷却水温度在15～26℃；多弧离子镀时，本底真空<5.0×10^-3Pa，磁控溅射时，本底真空<2.5×10^-3Pa；

(2)镀耐腐蚀膜层，采用多弧离子镀，硬质材料基底经去离子水、丙酮、酒精、去离子水清洗后，置于星轮基片架上，抽至本底真空后，硬质材料基底加温至180～240℃，采用氩离子清洗，采用偏压电源，偏压-35～-260V，连续沉积金属钛层、氮化钛层、氮化铝钛层和氮化锆层，镀氮化钛时氮气含量由小变大，镀氮化铝钛氮气、钛偏压由大变小，铝偏压由小变大，时氮化锆氮气流量由小变大，锆偏压由小变大；