[发明专利]一种耐辐照涂层制备方法

摘要

本发明公开了一种在核聚变关键部件制备抗辐射涂层的方法，制备方法包括：采用考夫曼源对基材进行表面活化处理，随后利用金属真空蒸汽离子源方法(MEVVA)，在基材表面注入一层能提高膜基结合力的金属″钉扎层″；然后采用磁过滤阴极真空弧沉积方法(FCVA)沉积合金应力释放层，紧接着使FCVA以及MEVVA同时工作，并在进气口通入10‑30sccm的氮气和50‑100sccm的乙炔，在基材表面沉积总厚度为1‑50微米的多相镶嵌的合金/氮化物/碳化物碳基涂层。该发明中磁过滤沉积系统、金属真空蒸汽离子源系统所用阴极为一定配比的TiMoCuNi靶材。通过实施本发明，在关键部件上沉积多相涂层具有很好的抗辐射能力，防止在聚变堆中其因氦离子轰击引起发泡和脱落带来严重的表面腐蚀，影响服役寿命。

主权项

1.一种耐辐照涂层制备方法，其特征在于，包括：采用考夫曼气体离子源对基材表面进行表面清洗、活化，提高涂层表面结合力；采用金属真空蒸汽离子源(MEVVA)注入方法，在核反应堆防护材料表面注入合金金属元素，形成金属″钉扎层″，注入合金金属元素为四元合金靶材，TiMoCuNi，靶材成分20‑80％的Ti，10‑30％的Mo，20‑50％的Cu，20‑40％的Ni；其注入电压为4～12kV，束流强度为1～10mA，注入剂量为1×10¹⁵～1×10¹⁷/cm²，注入深度为70～120nm；采用磁过滤沉积技术(FCVA)沉积第一层合金金属过渡层；同时采用金属真空蒸汽离子源(MEVVA)和磁过滤沉积技术(FCVA)，并在真空室内通入反应气体乙炔和氮气沉积第二层多相镶嵌的合金/氮化物/碳化物碳基涂层。