钨合金涂层制备设备及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109182996A(43)申请公布日2019.01.11(21)申请号201811306662.6(22)申请日2018.11.05(71)申请人中国兵器工业第五九研究所地址400000重庆市九龙坡区渝州路33号(72)发明人吴护林何庆兵李忠盛丛大龙宋凯强赵子鹏张敏陈海涛(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人赵志远(51)Int.Cl.C23C16/16(2006.01)C23C16/44(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称钨合金涂层制备设备及方法(57)摘要本发明提供了钨合金涂层制备设备及方法，涉及表面工程技术领域。涉及钨合金涂层制备设备，包括设置在加热炉内的反应器，反应器通过排气管路连通尾气处理装置，反应器通过输气管路分别连通氢气、氩气、六羰基钨和六羰基钼，氩气与六羰基钨和六羰基钼连通。还提供钨合金涂层制备方法，包括采用常压化学气相沉积方法制备金属钨合金涂层，沉积所用的先驱体为六羰基钨和六羰基钼，在低温下进行分解反应实现钨涂层的制备，其反应方程式为W(CO)6→W+6CO，Mo(CO)6→Mo+6CO。采用本发明的技术方案，能够提高C/C复合材料、石墨、钢、钛等材料的抗高温燃气氧化冲刷的能力，抗腐蚀介质侵蚀能力，延长服役时间。CN109182996ACN109182996A权利要求书1/1页1.一种钨合金涂层制备设备，其特征在于，包括设置在加热炉内的反应器，反应器通过排气管路连通尾气处理装置，反应器通过输气管路分别连通氢气、氩气、六羰基钨(W(CO)6)和六羰基钼(Mo(CO)6)，其中，氩气与六羰基钨(W(CO)6)和六羰基钼(Mo(CO)6)连通；优选的，六羰基钨(W(CO)6)和六羰基钼(Mo(CO)6)分别放置在固体蒸发器内。2.根据权利要求1所述的钨合金涂层制备设备，其特征在于，氢气和氩气的输气管路上分别设置有阀门。3.根据权利要求1所述的钨合金涂层制备设备，其特征在于，氢气、氩气、六羰基钨(W(CO)6)和六羰基钼(Mo(CO)6)的输气管路上分别设置有流量计。4.根据权利要求1-3任一项所述的钨合金涂层制备设备，其特征在于，所述固体蒸发器底部设置有加热装置。5.一种钨合金涂层制备方法，其特征在于，包括采用常压化学气相沉积方法制备金属钨合金涂层，沉积所用的先驱体为六羰基钨(W(CO)6)和六羰基钼(Mo(CO)6)，在低温下进行分解反应实现钨涂层的制备，其反应方程式为W(CO)6→W+6CO，Mo(CO)6→Mo+6CO。6.根据权利要求5所述的钨合金涂层制备方法，其特征在于，采用常压化学气相沉积方法制备金属钨合金涂层的步骤如下：S01，对试样进行预处理后放置到反应器内；S02，向反应器通入氩气，以排除该装置内的空气；S03，继续通入氩气为载气将反应蒸汽导入反应器，同时通入氢气作为碳抑制气体；优选的，反应蒸汽由六羰基钨(W(CO)6)、六羰基钼(Mo(CO)6)的加热蒸汽组成；S04，设定反应器的加热温度为350℃-700℃，进行涂层的制备；S05，涂层制备完成后，继续通入氩气保护试样，冷却后取工件。7.根据权利要求5所述的钨合金涂层制备方法，其特征在于，涂层制备过程中，氩气、氢气及反应蒸汽的流量根据反应器形状、试样大小来确定。8.根据权利要求5所述的钨合金涂层制备方法，其特征在于，对试样的预处理包括清洗去油、砂纸打磨粗化或喷砂粗化。9.权利要求5-8任一项所述的钨合金涂层制备方法，其特征在于，氩气经阀门、输气管路直接供应至反应器中，通过流量计控制氩气的气体流量。10.权利要求5-8任一项所述的钨合金涂层制备方法，其特征在于，S03步骤中，W(CO)6、Mo(CO)6常温下均为固体，置于固体蒸发器内，通过加热产生蒸汽后由载气Ar输送进反应器内，并通过输送管路输送，固体蒸发器及输送管路均由加热器加热至80-120℃。2CN109182996A说明书1/6页钨合金涂层制备设备及方法技术领域[0001]本发明涉及表面工程技术领域，具体而言，涉及一种钨合金涂层制备设备及方法，适用于C/C复合材料、石墨、钢、钛等基材的高温或耐腐蚀防护。背景技术[0002]金属钨是熔点最高的金属，且蒸汽压低，蒸发速度小，其化学性质相对稳定，可以作为C/C复合材料、石墨、钢、钛等基材高温或耐腐蚀防护涂层材料，然而纯钨涂层脆性较大，添加钼增韧后可以提高纯钨的韧性。[0003]钨合金涂层的制备工艺主要包括等离子喷涂法、熔盐电镀法和气相沉积法等。其中等离子喷涂工艺受视线限制，仅能对形状简单工件非视线遮挡部位进行喷涂，且涂层孔隙率高，结合强度低。熔盐电镀工艺对基材腐蚀性较大，非涂层部位防护困难，实际应