本發(fā)明屬于氧化鉺薄膜制備，特別涉及一種在鋼板上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法。

背景技術(shù)：

1、由于氧化鉺具有高電阻率以及高的氚滲透下降因子(prf)等優(yōu)點(diǎn)，氧化鉺涂層在核聚變堆包層涂層方面的應(yīng)用受到人們的重視。另外，氧化鉺涂層作為一種重要的光學(xué)和電子材料，在激光、光纖通信、顯示器等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。然而，氧化鉺涂層與金屬鋼基底之間的結(jié)合力較弱，易導(dǎo)致涂層脫落或性能下降，限制了其在某些特定領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，如何提高氧化鉺涂層與鋼基底之間的結(jié)合力，同時(shí)保持薄膜的優(yōu)異性能，成為當(dāng)前亟待解決的問題。

2、因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種在鋼板上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)制備的氧化鉺涂層與鋼基底之間的結(jié)合力較弱，易導(dǎo)致涂層脫落的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種在鋼襯底上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，其中，包括步驟：

4、制備鋼襯底；

5、將所述鋼襯底固定在基座上并放入磁控濺射系統(tǒng)的腔體中；

6、對(duì)所述腔體進(jìn)行抽真空，將所述鋼襯底加熱到第一預(yù)定溫度然后通入氬氣，在鋼襯底上濺射金屬er靶，從而在鋼襯底表面形成金屬er層；

7、當(dāng)金屬er層冷卻后再將表面形成有金屬er層的鋼襯底加熱到第二預(yù)定溫度并通入氧氣和氬氣流量比為1:20-40的混合氣，在所述金屬er層表面繼續(xù)濺射金屬er靶形成er2o3薄膜，然后在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行退火處理，從而在鋼襯底上制得鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜。

8、所述在鋼襯底上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，其中，制備鋼襯底的步驟包括：

9、切割低活性馬氏體鋼板，得到鋼片，用砂紙對(duì)所述鋼片進(jìn)行表面打磨，再用金剛石拋光膏將所述鋼片表面進(jìn)行拋光得到鏡面鋼片；

10、采用去離子水和酒精對(duì)所述鏡面鋼片進(jìn)行超聲清洗，n2吹干后制得所述鋼襯底。

11、所述在鋼板上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，其中，所述第一預(yù)定溫度為450-550℃；所述第二預(yù)定溫度為450-550℃。

12、所述在鋼板上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，其中，退火處理的溫度為700-900℃，時(shí)間為1-3h。

13、所述在鋼板上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，其中，對(duì)所述腔體進(jìn)行抽真空的步驟中，腔體真空抽到2.0×10-4pa-4.0×10-4pa。

14、所述在鋼板上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，其中，通入氬氣后保持腔體真空度為0.6-0.8pa。

15、所述在鋼板上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，其中，在鋼襯底上濺射金屬er靶的時(shí)間為20-40min。

16、所述在鋼板上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，其中，在所述金屬er層表面繼續(xù)濺射金屬er靶形成er2o3薄膜的時(shí)間為40-80min。

17、有益效果：本發(fā)明采用磁控濺射技術(shù)，先在鋼襯底上沉積一層er中間層，再在此基礎(chǔ)上制備er2o3復(fù)合薄膜。本發(fā)明通過磁控濺射制備薄膜，實(shí)現(xiàn)了er2o3薄膜與鋼襯底之間的高結(jié)合力，提高了薄膜的均勻性、致密性和穩(wěn)定性。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、高效，適用于大規(guī)模生產(chǎn)，制備的er2o3復(fù)合薄膜在光學(xué)、電子和磁性材料等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種在鋼襯底上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，其特征在于，包括步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述在鋼襯底上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，其特征在于，制備鋼襯底的步驟包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述在鋼板上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，其特征在于，所述第一預(yù)定溫度為450-550℃；所述第二預(yù)定溫度為450-550℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述在鋼板上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，其特征在于，退火處理的溫度為700-900℃，時(shí)間為1-3h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述在鋼板上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，其特征在于，對(duì)所述腔體進(jìn)行抽真空的步驟中，腔體真空抽到2.0×10-4pa-4.0×10-4pa。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述在鋼板上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，其特征在于，通入氬氣后保持腔體真空度為0.6-0.8pa。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述在鋼板上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，其特征在于，在鋼襯底上濺射金屬er靶的時(shí)間為20-40min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述在鋼板上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，其特征在于，在所述金屬er層表面繼續(xù)濺射金屬er靶形成er2o3薄膜的時(shí)間為40-80min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及氧化鉺薄膜制備技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種在鋼板上制備鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜的方法，制備方法包括步驟：將鋼襯底固定在基座上并放入磁控濺射系統(tǒng)的腔體中；對(duì)腔體進(jìn)行抽真空，將鋼襯底加熱到第一預(yù)定溫度然后通入氬氣，在鋼襯底上濺射金屬Er靶，從而在鋼襯底表面形成金屬Er層；當(dāng)金屬Er層冷卻后再將表面形成有金屬Er層的鋼襯底加熱到第二預(yù)定溫度并通入氧氣和氬氣流量比為1:20?40的混合氣，在金屬Er層表面繼續(xù)濺射金屬Er靶形成Er<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;薄膜，然后在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行退火處理，從而在鋼襯底上制得鉺/氧化鉺復(fù)合薄膜。本發(fā)明通過磁控濺射制備薄膜，實(shí)現(xiàn)了Er<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;薄膜與鋼襯底之間的高結(jié)合力，提高了薄膜的均勻性、致密性和穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：張春華,楊曉,白汝佳,楊丁卯,陳城發(fā),秦志紅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東仕誠塑料機(jī)械有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6