申请/专利权人：西安理工大学

申请日：2022-01-14

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN114561622B

主分类号：C23C14/35

分类号：C23C14/35;C23C14/54;C23C14/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2022.06.17#实质审查的生效;2022.05.31#公开

摘要：本发明公开了梯度组织Ti‑Nb合金薄膜及其制备方法，包括Ti元素和Nb元素组成的四层等厚度薄膜，Nb元素含量自外而内逐层递减，相组成呈现梯度变化。自外而内的第一层薄膜为β相，Nb元素含量为30～34at％，第二层薄膜为β相或α+β相，Nb元素含量为21～26at％，第三层薄膜为+β相，Nb元素含量为14～17at％，第四层薄膜为纯钛；Ti‑Nb合金薄膜的晶粒尺寸为70～130nm。可以结合不同Nb含量钛合金薄膜材料性能优势，达到力学性能和耐腐蚀性能的匹配。

主权项：1.梯度组织Ti-Nb合金薄膜，其特征在于，包括Ti元素和Nb元素组成的四层等厚度薄膜，Nb元素含量自外而内逐层递减，相组成呈现梯度变化；自外而内的第一层薄膜为β相，Nb元素含量为30~34at%，第二层薄膜为β相或α+β相，Nb元素含量为21~26at%，第三层薄膜为α+β相，Nb元素含量为14~17at%，第四层薄膜为纯钛；所述Ti-Nb合金薄膜的晶粒尺寸为70~130nm；所述梯度组织Ti-Nb合金薄膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将钛靶材和铌靶材装入直流磁控溅射设备的靶位，将基材装入工件架放于炉腔中，设置工件架转速，然后对炉腔抽真空；步骤2、向炉腔中通入氩气，设置基材偏压，开启靶材电源，对靶材和基材表面进行轰击清洗；步骤3、调节基材偏压至预设值，设置钛靶、铌靶溅射功率，通过调节铌靶功率控制薄膜不同层中的Nb元素含量，逐层溅射，在基材表面上得到梯度组织Ti-Nb合金薄膜；步骤4、待炉温冷却至室温，取出基材，得到Ti-Nb合金薄膜；步骤2中基材偏压为-400V，清洗时的靶材溅射功率为：钛靶1500±100W，铌靶220W；步骤3中基材偏压为-125V~-75V，靶材溅射功率为：钛靶1500±100W，从外至内第一层至第三层薄膜的铌靶130~220W，第四层薄膜的铌靶0W；步骤1中抽真空后的炉腔气压值小于3×10-3Pa，工件架转速为8~10rmin。

全文数据：

权利要求：

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