【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及异形件，具体涉及一种表层杂质含量低、与涂层之间结合强度大的异形件。
技术介绍
1、现有的异形件一般通过后续涂覆涂层的方式进行涂层涂覆，这种方式一方面会导致涂层与异形件之间的结合强度低，另一方面会导致异形件厚度增加，不能满足其尺寸需要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种高效性、能耗低、污染小且制备工艺简单、涂层杂质含量低，且与异形件结合强度高的异形件。
2、一种异形件，所述异形件表面涂覆有碳化钽涂层，所述碳化钽涂层在异形件表面原位生成，碳化钽涂层中的杂质含量为2ppm以下，钽层和碳基材料结合为6mpa以上；所述碳化钽涂层的制备方法为：
3、1)包含碳基材料的异形件的预处理：对包含碳基材料的异形件表面进行预处理；
4、2)磁控溅射沉积钽：利用磁控溅射将金属钽原子溅射至步骤1)表面预处理后的异形件表面；
5、3)真空高温反应：在真空条件下，于1850-2400℃进行反应，整个反应过程在氩气保护气氛下进行。
6、所述碳基材料为石墨件、碳纤维件、碳/碳复合材料件或覆盖碳材料的陶瓷、金属件。
7、步骤1)所述预处理包括激光清洗过程，所述激光清洗的功率为50-100w，激光扫描速度为1-5cm/s，激光频率为1000-3000hz，激光脉宽为100-500ns。
8、步骤2)直流磁控溅射过程中，所使用的磁控溅射仪的工作压强为1-5pa；氩气流量为40-80sccm
9、步骤3)真空高温反应中，升温速度为50-200℃/h，保温时间为30min-60min，氩气保护气氛流量为5-10l/min。
10、本专利技术的异形件具有以下优势：
11、(1)涂层纯度高；
12、(2)异形件与涂层结合强度高
13、本专利技术中，异形件与涂层之间的结合强度测试可达6mpa以上，最终得到的碳化钽涂层结合强度可达8mpa以上。
14、(3)经济环保
15、本专利技术不产生任何废气、废液，因此整个过程均是符合低碳经济环保的。
16、(4)工件精度完整性
17、本专利技术不会对工件产生磨损破坏，保证了精密工件的完整性，对于后续的工件使用也提供了安全保护。
18、(5)热稳定性好
19、本专利技术制备得到的异形件可以直接使用在高温工况下，能在1000-2800℃的温度下稳定使用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种异形件，其特征在于，所述异形件表面涂覆有碳化钽涂层，所述碳化钽涂层在异形件表面原位生成，所述碳化钽涂层中的杂质含量为2ppm以下，钽层和碳基材料结合为6MPa以上，所述碳化钽涂层的制备方法为：
2.根据权利要求1所述的异形件，其特征在于，所述碳基材料为石墨件、碳纤维件、碳/碳复合材料件或覆盖碳材料的陶瓷、金属件。
3.根据权利要求1所述的异形件，其特征在于，步骤1)所述预处理包括激光清洗过程，所述激光清洗的功率为50-100W，激光扫描速度为1-5cm/s，激光频率为1000-3000Hz，激光脉宽为100-500ns。
4.根据权利要求1所述的异形件，其特征在于，步骤2)直流磁控溅射过程中，所使用的磁控溅射仪的工作压强为1-5Pa；氩气流量为40-80sccm，工作功率为100-150W。
5.根据权利要求1所述的异形件，其特征在于，步骤3)真空高温反应中，升温速度为50-200℃/h，保温时间为30min-60min，氩气保护气氛流量为5-10L/min。
【技术特征摘要】
1.一种异形件，其特征在于，所述异形件表面涂覆有碳化钽涂层，所述碳化钽涂层在异形件表面原位生成，所述碳化钽涂层中的杂质含量为2ppm以下，钽层和碳基材料结合为6mpa以上，所述碳化钽涂层的制备方法为：
2.根据权利要求1所述的异形件，其特征在于，所述碳基材料为石墨件、碳纤维件、碳/碳复合材料件或覆盖碳材料的陶瓷、金属件。
3.根据权利要求1所述的异形件，其特征在于，步骤1)所述预处理包括激光清洗过程，所述激光清洗的功率为50-100w，...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜涛，王瑛，相利学，代旭明，唐波，
申请(专利权)人：湖州幄肯中欣新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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