[发明专利]碳化铬弥散氧化铬/氧化铝复合阻氢涂层材料及制备方法

权利要求书

1.一种具有碳化铬弥散氧化铬/氧化铝复合阻氢涂层材料，其特征在于该涂层材料以不锈钢为基板，依次为不锈钢基板、碳化铬弥散氧化铬复合涂层和氧化铝涂层，其中所述的碳化铬弥散氧化铬复合涂层的厚度为0.1-10μm，氧化铝涂层的厚度为0.01-1μm。

2.一种如权利要求1所述的具有碳化铬弥散氧化铬/氧化铝复合阻氢涂层材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)用目数为7000#的砂纸打磨不锈钢表面，再用绒布抛光至不锈钢表面光亮，将不锈钢其余5个面用绝缘胶带密封，得到光亮的不锈钢基板；

(2)采用脉冲电化学沉积方法，将上述步骤(1)的不锈钢基板放入电镀液中，电镀液的组成为：0.5mol/L的CrCl₃·6H₂O、0.8mol/L的HCOOH、0.65mol/L的H₃BO₃、1mol/L的KCl、1mol/L的NH₄Cl、10g/L的NH₄Br以及0.2g/L的十二烷基硫酸钠，电镀液的pH值为2，电镀液温度在15-45℃，使电镀液中的电流密度为30-50A/dm²，脉冲占空比为50-90％，电镀时间为10-60分钟，在不锈钢基板的光亮表面得到Cr-C涂层，涂层的厚度为0.1-10μm；

(3)将上述步骤(2)的得到的不锈钢基板放入压强为100Pa、温度500℃环境下，氧化反应1-5小时，在上述Cr-C涂层上得到碳化铬弥散氧化铬复合涂层，碳化铬弥散氧化铬复合涂层的厚度为0.1-10μm，碳化铬弥散氧化铬复合涂层中碳元素的质量百分比为0.5-10％；

(4)采用原子层沉积方法，在上述步骤(3)的碳化铬弥散氧化铬复合涂层上沉积氧化铝，氧化铝由前驱体三甲基铝和水反应生成，反应腔内以氮气作为保护和清洗气体，氮气流量为15标准毫升/分钟，反应温度为70℃，在每次循环中，三甲基铝气体和水蒸气交替通入反应腔体中，三甲基铝气体的流量和水蒸气的流量分别为20标准毫升/分钟，每个循环中，将前驱体三甲基铝气体通入20毫秒，氮气清洗10秒，水蒸气进入10毫秒，氮气清洗20秒；经过20-1400次循环，在碳化铬弥散氧化铬复合涂层上沉积得到氧化铝涂层，氧化铝涂层的厚度为0.01-1μm，最后在温度800℃，压强10^-4Pa条件下保温4小时，退火后形成氧化铝结晶相Al₂O₃，得到具有碳化铬弥散氧化铬/氧化铝复合阻氢涂层材料。