[发明专利]一种钨涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种钨涂层的制备方法，该方法包括：基体工件的加工步骤，CVD气相沉积步骤，热等静压处理步骤以及精加工步骤。本发明的制备方法形成的钨涂层具有结合强度优良的特点，而且工艺可靠、易实现工业批量生产等优点。

技术领域

本发明属于涂层制备领域，具体涉及一种钨涂层的制备方法，主要用于特定材料表面涂层的制备。

背景技术

随着工业设备面对高热等特殊使用环境，单一材料越来越难以满足要求，需要综合不同材料的优点。采用在金属表面制备涂层是常规的方法。

CVD、PVD、喷涂等是制备钨涂层的方式，其中CVD工艺具有沉积温度低，制备效率高，成本低的优势，但钨涂层与基体熔化差，导致钨涂层与基体的结合强度低。

因此，急需一种提高钨涂层与基体的结合强度的钨涂层制备方法。

本发明采用“CVD+热等静压后处理”的制备方法，通过热等静压提高钨涂层与基体的结合质量。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种钨涂层的制备方法。该方法具有涂层结合优异，适合批量生产的优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种钨涂层的制备方法，包括：

基体工件的加工步骤，按照实际要求加工需要涂层的基体工件；

CVD气相沉积步骤，利用钨源对所述基体工件的表面进行CVD气相沉积处理，以得到具有所需厚度钨涂层的工件；

热等静压处理步骤，将沉积有钨涂层的工件进行热等静压处理。

在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，所述基体工件的材质为无氧铜或镍合金。

在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，所述CVD气相沉积处理的温度为400-700℃，沉积时间为30-150分钟。

在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，所述热等静压处理的温度为600～1050℃，压力为30-200MPa，保温保压时间为0.5-3h。

在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，所述钨源为六氟化钨(WF6)。

在上述制备方法中，作为一种优选实施方式，所述制备方法还包括精加工步骤，对所述热等静压处理后的工件进行精确加工，以满足尺寸要求。

本发明与现有技术相比具有涂层结合优异，适合批量生产等优点。

具体实施方式

实施例1

(1)按照实际要求加工需要涂层的无氧铜基体工件，并将其表面清洗干净；

(2)将清洗干净的无氧铜基体工件放置到CVD设备内，利用WF6作为钨源，在400℃条件下对基体工件的表面进行气相沉积30分钟，以得到具有所需厚度钨涂层的工件；

(3)将沉积有钨涂层的工件在1000℃、50MPa条件下进行热等静压处理2h；

(4)将热等静压处理后的工件进行机加工，得到带钨涂层的Cu工件成品。

该工艺制备的W涂层的界面强度为143Mpa。

实施例2

(1)按照实际要求加工需要涂层的镍合金基体工件，并将其表面清洗干净；

(2)将清洗干净的镍合金基体工件放置到CVD设备内，利用WF6作为钨源，在700℃条件下对基体工件的表面进行气相沉积150分钟，以得到具有所需厚度钨涂层的工件；