一种促进基材与涂层扩散的热处理工艺制造技术

本发明专利技术公开一种增强基材与铝涂层扩散的方法，包括如下步骤：步骤1将带有铝涂层的基材放置在真空环境中做真空保护；步骤2真空环境下升温，做高温热处理；步骤3自然冷却至室温后，取出样品，做折弯，孔隙率和元素分析验证。促进基材与涂层之间产生扩散，进而增加基材与涂层之间的结合力，延长涂层的使用寿命。

A heat treatment process to promote diffusion between substrate and coating

【技术实现步骤摘要】
一种促进基材与涂层扩散的热处理工艺
本专利技术属于半导体设备零部件GS片基材与铝涂层扩散工艺，具体说是通过真空热处理，增强铝层与基材的扩散，通过折弯，扫描电镜和元素分析等方法来判断是否发生扩散。
技术介绍
近年来，随着半导体设备的迅猛发展，对半导体设备的零部件的要求越来越高。GS片是半导体设备常用的零部件，属于半导体设备的消耗品，由于客户端工作条件升级，目前技术成熟的GS片材质已经无法满足使用温度要求和寿命要求，GS片的新原材料及工艺亟待开发。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术GS片采用新的基材加喷铝涂层的材料作为原材料，解决旧版GS片的使用温度低，寿命短的问题。本专利技术采用的方案是：一种增强基材与铝涂层扩散的方法，包括如下步骤：步骤1将带有铝涂层的基材放置在真空环境中做真空保护；步骤2真空环境下升温，做高温热处理；步骤3自然冷却至室温后，取出样品，做折弯，孔隙率和元素分析验证。步骤1中基材采用镍金属与铝涂层产生扩散。步骤1中真空保护是无氧的环境中进行，采用真空保护、惰性气体保护。步骤2热处理温度范围350℃～550℃，恒温热处理时间3～48小时。步骤3中样品热处理后，在加热装置中自然冷却至室温，取出。本专利技术的有益效果是：1.基材表层喷铝，工作温度高达500℃以上，增强材料的导电性。2.铝涂层厚度控制在80μ～150μ，能有效预防材料被腐蚀。3.对带有铝涂层的基材进行真空热处理，既能防止材料高温被氧化，又促进的涂层的扩散，增强涂层结合性。附图说明图1本实施例样品截面宏观形貌的SEM照片。图2本实施例样品厚度形貌的SEM照片。图3本实施例样品界面元素扩散情况的EDS照片。图4本实施例样品界面元素扩散情况的电子图像。图5本实施例样品的样品涂层元素线分析图。具体实施方式下面结合附图和实例对本专利技术方案进行详细描述。一种增强基材与铝涂层扩散的方法，包括如下步骤：步骤1将带有铝涂层的基材放置在真空环境中做真空保护；步骤2真空环境下升温，做高温热处理；步骤3自然冷却至室温后，取出样品，做折弯，孔隙率和元素分析验证。步骤1中基材采用镍金属与铝涂层产生扩散。步骤1中真空保护是无氧的环境中进行，采用真空保护、惰性气体保护。步骤2热处理温度范围350℃～550℃，恒温热处理时间3～48小时。步骤3中样品热处理后，在加热装置中自然冷却至室温，取出。实施例首先，采用基材基材150*150*0.2mm，喷铝涂层厚度为100μ～140μ的薄片进行取样，放入玻璃管内，充入惰性气体至排净空气，进行封管。然后，将封装好的样品放入自动加热装置，缓慢升温至500℃，恒温热处理10小时，将样品自然冷却至室温取出。最后，做折弯，孔隙率和元素扫描等实验。样品通过反复折弯10次，涂层完好无脱落，可见热处理没有破坏表面涂层的结合力。从图1可以看出，喷涂Al层在基材薄板上形成一层扩散层，并存在少部分增大的孔隙。由图2可以观察到铝层与基材基体明显形成了厚度约为11μm左右的扩散层，并且该扩散层为多层结构。图3和图4进一步解释了这种扩散层是由于元素扩散而形成的多种扩散层结构。图5中从元素先分析可以看出各元素在扩散层中的含量。通过真空热处理实验，确实促进了涂层的扩散，且扩散层厚度约为11μm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强基材与铝涂层扩散的方法，其特征在于：/n包括如下步骤：/n步骤1将带有铝涂层的基材放置在真空环境中做真空保护；/n步骤2真空环境下升温，做高温热处理；/n步骤3自然冷却至室温后，取出样品，做折弯，孔隙率和元素分析验证。/n

【技术特征摘要】
1.一种增强基材与铝涂层扩散的方法，其特征在于：
包括如下步骤：
步骤1将带有铝涂层的基材放置在真空环境中做真空保护；
步骤2真空环境下升温，做高温热处理；
步骤3自然冷却至室温后，取出样品，做折弯，孔隙率和元素分析验证。


2.如专利要求所述1的一种增强基材与铝涂层扩散的方法，其特征在于：
步骤1中基材采用镍金属与铝涂层产生扩散。


3.如专利要求所述1的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢华，侯涛，张照宇，张婷，
申请(专利权)人：沈阳富创精密设备有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21