[发明专利]一种压气机叶片耐冲蚀防腐蚀自洁涂层的制备方法

权利要求书

1.一种压气机叶片耐冲蚀防腐蚀自洁涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）对工件即压气机叶片进行湿吹砂，然后进行超声波清洗，最后吹干并放入真空室进行等离子清洗；

（2）采用真空阴极弧沉积技术首先制备金属Ti粘结层，具体为打开Ti阴极弧靶电源，将电流调至120A，并调整偏压系统电压至-100V，且沉积时间为10min，得到的金属Ti粘结层厚度控制在0.7~0.8μm之间；

（3）利用真空阴极弧沉积技术，在步骤（2）中的金属Ti粘结层上沉积TiN_x梯度层，具体为通入N₂，且将N₂流量控制程序调节为200sccm下保持20min、300sccm下保持20min、400sccm下保持20min、500sccm下保持20min，进而形成成分梯度变化的TiN_x梯度层，且TiN_x梯度层厚度控制在3~4μm之间；

（4）再次利用真空阴极弧沉积技术，在步骤（3）中的TiN_x梯度层上制备含有纳米结构的TiN/Ti多层，其中含有纳米结构的TiN/Ti多层是由纳米TiAlN/TiN多层和金属Ti层组成，具体为首先沉积纳米TiAlN/TiN多层，即先关闭Ti阴极弧靶电源并开启TiAl阴极弧靶电源，将N₂流量调为200sccm，将电流调至120A，并保持3min，然后关闭TiAl阴极弧靶电源并开启Ti阴极弧靶电源，将电流调至120A，并保持3min，重复上述操作4次，得到的纳米TiAlN/TiN多层总厚度控制在0.4~0.52μm之间，且单层纳米膜层厚度控制在50~65nm之间，然后再沉积金属Ti层，即关闭N₂，且沉积时间为10min，得到的金属Ti层厚度控制在0.7~0.8μm之间，重复上述交替沉积纳米TiAlN/TiN多层和金属Ti层4次，以使最后得到的含有纳米结构的TiN/Ti多层的总厚度控制在4.4~5.3μm之间；

（5）将步骤（4）中制备好涂层的工件放入浸涂容器中，首先抽真空至100Pa并保持1h，以除尽涂层中孔隙及空洞中的空气，然后通入硅酸盐或磷酸盐水溶液进行涂层封孔处理，且在同一真空度下保持2h，之后取出工件；

（6）将步骤（5）中取出的工件放入盛有十七氟奎基三甲氧基硅烷水溶液的容器中进行低表面能修饰，保持30min后取出工件；

（7）将步骤（6）中取出的工件放入烘干箱中烘干。

2.根据权利要求1所述的一种压气机叶片耐冲蚀防腐蚀自洁涂层的制备方法，其特征在于步骤（1）中：对工件采用大于150目的砂子进行湿吹砂，所用压缩空气的压力为0.2~0.6MPa，然后进行超声波清洗1h，最后吹干并放入真空室进行等离子清洗，在真空室进行等离子清洗，具体为抽真空至0.001~0.004Pa，通入氩气并调节氩气流量至0~200sccm之间，且氩气气压控制在0.05~0.08Pa之间，然后开启工件上偏压系统，且电压设定为-600~-800V，进行氩离子轰击清洗，清洗时间控制在30~60min之间。

3.根据权利要求1所述的一种压气机叶片耐冲蚀防腐蚀自洁涂层的制备方法，其特征在于步骤（7）中：将步骤（6）中取出的工件放入烘干箱中，在60℃下保持30min，再升高到100℃下保持2h，以将工件烘干。