一种纳米晶TaNbTi中熵合金涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米晶TaNbTi中熵合金涂层及其制备方法，其组成元素Ta、Nb、Ti为等原子比。在单面抛光的单晶硅基体上采用直流磁控溅射的方法制备TaNbTi难熔中熵合金涂层，靶材为TaNbTi单一合金靶，采用直流电源，功率为200W，工作气压设定值为0.3Pa，沉积温度为室温，基盘转速为15r/min。本发明专利技术通过直流磁控溅射技术制备的TaNbTi难熔中熵合金涂层，微观组织致密均匀，缺陷少，内部合金元素分布均匀，截面晶粒为柱状纳米晶。本发明专利技术的TaNbTi难熔中熵合金涂层具有优异的力学性能和抗氧化性能。合金涂层具有优异的力学性能和抗氧化性能。合金涂层具有优异的力学性能和抗氧化性能。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米晶TaNbTi中熵合金涂层及其制备方法


[0001]本专利技术属于金属表面改性领域，具体为一种纳米晶TaNbTi中熵合金涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]核反应堆燃料包壳材料的服役环境非常苛刻，其需要承受高温、辐照、腐蚀、氧化等复杂多场耦合的作用，尤其现役的燃料包壳材料很难长时间抵抗高温冷却剂的腐蚀氧化和磨蚀冲刷，这严重限制了燃料包壳管的安全服役和使用寿命，导致核燃料无法完全燃烧，更为核废料的后端处理造成了巨大压力。通过涂层表面改性是短期内提高核燃料包壳耐蚀防腐、延长使用寿命的最直接有效手段。
[0003]多主元高熵合金区别于传统合金，是一种没有固定溶质/溶剂的新型合金材料，具有许多独特的优异性能。这种合金由几种等摩尔或接近等摩尔的元素组成，倾向于形成单一的简单固溶体或非晶结构。中熵合金是受高熵合金概念启发而发展的一类多主元合金，相较高熵合金来说，一般由三种元素组成，具有较低的熵值，但仍然具有高熵合金的一些效应，因而表现出高强度、高塑性、低温下良好的断裂韧性等优异力学性能和耐腐蚀、抗高温氧化与抗辐照性能。并且形成稳定相的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TaNbTi难熔中熵合金涂层，其特征在于，其化学成分组成原子为等原子比的TaNbTi，晶体结构类型为BCC结构，该高熵合金涂层的晶粒形貌为柱状纳米晶。2.根据权利要求1所述的一种TaNbTi难熔中熵合金涂层，其特征在于，所述涂层厚度约为2
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5μm。3.根据权利要求1所述的一种TaNbTi难熔中熵合金涂层，其特征在于，所述TaNbTi难熔中熵合金涂层的纳米压痕硬度为5.41GPa，模量为135.48GPa。4.根据权利要求1所述的一种TaNbTi难熔中熵合金涂层，其特征在于，所述TaNbTi难熔中熵合金涂层的粗糙度为R
a
<20nm。5.一种权利要求1
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4任一项所述的TaNbTi难熔中熵合金涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对基体表面进行超声清洗并烘干；步骤2：真空环境下，采用磁控溅射在基体上制备TaNbTi难熔中熵合金涂层；其中，TaNbTi合金靶的溅射功率为100
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【专利技术属性】
技术研发人员：龙斌，鲁盛会，秦博，王亚强，孙军，李星，刘刚，张金钰，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：