[发明专利]一种锆包壳防护涂层的制备方法

权利要求书

1.一种锆包壳防护涂层的制备方法，其特征在于，该方法包可以以下步骤：

步骤1，利用磁控溅射技术在锆合金管壳上镀覆Cr涂层；

步骤2，然后利用原子层沉积技术在Cr涂层上沉积ZrO₂膜层。

2.根据权利要求1所述的一种锆包壳防护涂层的制备方法，其特征在于，所述的步骤1的操作过程为：以铬靶为靶材，氩气为工作气体，背底真空度为5×10^-4Pa，溅射功率为50-200W，溅射压强为0.5-1.5Pa的条件下在锆合金管壳上镀覆Cr涂层，溅射时间为1-3h。

3.根据权利要求1所述的一种锆包壳防护涂层的制备方法，其特征在于，所述的铬靶材的尺寸为

4.根据权利要求1所述的一种锆包壳防护涂层的制备方法，其特征在于，所述的靶距为100～200mm。

5.根据权利要求1所述的一种锆包壳防护涂层的制备方法，其特征在于，所述的氩气的气体流量为20sccm。

6.根据权利要求1所述的一种锆包壳防护涂层的制备方法，其特征在于，所述的步骤2的操作过程为：将镀覆Cr涂层的锆合金管壳放在原子层沉积仪的沉积腔体内，将沉积腔体内抽至4×10^-3Torr～6×10^-3Torr，然后通入载气使沉积腔体压力为0.1Torr～0.2Torr，设置沉积腔体内温度为100℃～200℃，然后进行ZrO₂膜层原子层周期沉积生长，重复执行170～300个生长沉积周期，完成ZrO₂膜层的沉积。

7.根据权利要求6所述的一种锆包壳防护涂层的制备方法，其特征在于，每个原子层沉积生长周期的操作过程为：1)向原子层沉积仪的沉积腔体内以脉冲形式注入氧源，脉冲时间t₁为0.02s～0.04s；2)打开进气阀、排气阀，利用氮气进行吹扫，吹扫时间t₂为30s～60s；3)向原子层沉积仪的沉积腔体内以脉冲形式注入锆源，脉冲时间t₃为0.2s～0.4s；4)打开进气阀、排气阀，利用氮气进行吹扫，吹扫时间t₄为30s～60s，完成一个沉积生长周期。

8.根据权利要求6所述的一种锆包壳防护涂层的制备方法，其特征在于，所述的锆源为四(二甲氨基)锆，氧源为去离子水或臭氧。

9.根据权利要求6所述的一种锆包壳防护涂层的制备方法，其特征在于，所述的载气是纯度为99.99％的氮气。

10.根据权利要求6所述的一种锆包壳防护涂层的制备方法，其特征在于，所述的ZrO₂膜层厚度为30～60nm。