一种钨合金表面高熵合金层的制备方法
专利汇可以提供一种钨合金表面高熵合金层的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种钨 合金 表面高熵合金层的制备方法，属于金属材料表面改性领域，可解决钨应用于 磁约束 核聚变 装置面向 等离子体 材料时抗 氧 化性能低、抗 辐射 能 力 不足等问题。采用双层辉光等离子体表面 冶金 技术，改变渗 镀 温度 、保温时间及源极放置方式在钨合金表面制备均匀、致密的Ta-W-V-Cr高熵合金复合渗镀层。在纯 钛 板表面采用排列组合法插满Ta、W、V和Cr金属棒，作为制备高熵合金层源极。在钨基材料表面形成的高熵合金渗层由浓度呈梯度变化的合金扩散层和沉积层组成，与基体有良好结合力，具有良好热物理性能、 热力学 性能和抗粒子辐照性能。本 发明 适用于磁约束核聚变装置的面向等离子体材料，为受控核聚变装置第一壁的选择提供新的材料方案。，下面是一种钨合金表面高熵合金层的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种钨合金表面高熵合金层的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步，制备靶材，准备若干Ta、W、V和Cr四种金属棒，插入纯钛板上等间距孔洞，得到靶材板，用作合金源极；
第二步，钨合金工件表面预处理，对钨合金工件表面除油后，使用水磨砂纸逐级打磨并抛光，分别使用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗，干燥备用；
第三步，将预处理好的钨合金基体放入真空腔对应的样品台上，样品台连接直流偏压电源，将准备好的靶材板挂在距钨合金工件10-20mm的源极位置，源极连接脉冲偏压电源；
第四步，打开冷却水循环系统，抽真空，当真空度<1Pa时，充入高纯氩气，反复多次使用氩气清洗真空腔体，最后将真空室气压抽至6.7×10-2Pa；
第五步，调节机械阀和充入气体流速调节工作气压到30-50Pa，开启源极和工件电源，分别调节若干次源极电压和工件电压，每次均使工件电压高于源极电压，在升温的过程中进行预溅射，去除靶材板表面的污染物；
第六步，待温度到达预设渗金属温度后，保持工件温度恒定的情况下，降低工件电压，同时升高源极电压，待源极电压为700-900V，工件电压为300-400V时，开始保温计时，保温过程中，通过调节源极电压和工件电压维持工件温度的稳定；
第七步，保温结束后，将源极电压和工件电压降为零，关闭电源，1h后关闭氩气，再过1h后关闭真空泵和冷却水循环系统，待工件冷却到室温时取出工件。
2.根据权利要求1所述的一种钨合金表面高熵合金层的制备方法，其特征在于：第一步中所述制备靶材，准备若干Ta、W、V和Cr四种金属棒，在纯钛板上加工若干等间距的用于固定四种金属棒的孔洞，将四种金属棒等比例循环排列的方式插入孔洞中，得到靶材板，用作合金源极。
3.根据权利要求1所述的一种钨合金表面高熵合金层的制备方法，其特征在于：第六步中所述预设渗金属温度为1000-1800℃，保温时间为1-5h。
一种钨合金表面高熵合金层的制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
第一步，制备靶材，准备若干Ta、W、V和Cr四种金属棒，插入纯钛板上等间距孔洞，得到靶材板，用作合金源极；
第二步，钨合金工件表面预处理，对钨合金工件表面除油后，使用水磨砂纸逐级打磨并抛光，分别使用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗，干燥备用；
第三步，将预处理好的钨合金基体放入真空腔对应的样品台上，样品台连接直流偏压电源，将准备好的靶材板挂在距钨合金工件10-20mm的源极位置，源极连接脉冲偏压电源；
第四步，打开冷却水循环系统，抽真空，当真空度<1Pa时，充入高纯氩气，反复多次使用-2
氩气清洗真空腔体，最后将真空室气压抽至6.7×10 Pa；
第五步，调节机械阀和充入气体流速调节工作气压到30-50Pa，开启源极和工件电源，分别调节若干次源极电压和工件电压，每次均使工件电压高于源极电压，在升温的过程中进行预溅射，去除靶材板表面的污染物；
第六步，待温度到达预设渗金属温度后，保持工件温度恒定的情况下，降低工件电压，同时升高源极电压，待源极电压为700-900V，工件电压为300-400V时，开始保温计时，保温过程中，通过调节源极电压和工件电压维持工件温度的稳定；
第七步，保温结束后，将源极电压和工件电压降为零，关闭电源，1h后关闭氩气，再过1h后关闭真空泵和冷却水循环系统，待工件冷却到室温时取出工件。
附图说明
图3为实施例2制备的高熵合金层和钨基体的划痕声发射图谱；
图4为实施例3制备的高熵合金层和钨基体的划痕声发射图谱。
具体实施方式
123423413412412312342341……的顺序向四周排列，最后遍布整块钛板。实验过程中将制备好的源极靶材置于下方，钨合金工件用夹具置于靶材上方。
将准备好的针状靶材板挂在距工件15mm处的源极位置上，源极连接脉冲偏压电源，关闭金属炉真空腔体；
(3)打开冷却水循环系统，打开机械泵、电磁阀和机械阀，通过机械泵将真空气压抽至
1Pa左右时，打开氩气阀，通过不断用氩气清洗真空室来使真空腔保持良好的气氛，最后将真空室气压抽至6.7×10-2Pa。
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