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碳化钨涂层及其制造方法
上传时间:2018-1-8  点击数:
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碳化钨涂层

本发明涉及具有高耐磨损性、高耐腐蚀性和高化学稳定性的复合表面体系的沉积技术。更具体地说,本发明涉及含有碳化钨及碳化钨的混合物及碳化钨与钨或游离碳的混合物的涂层的沉积技术。

超硬的耐腐蚀和锈蚀的涂层,包括那些含有碳化钨涂层,目前正广泛应用于机械工程中用在各种制品和工具的制造中。这样的涂层具有高耐腐蚀性、高耐化学品性和高耐磨损性,因此显著地延长了机械工程产品和工具在苛刻操作条件下的寿命。

但是,碳化钨的合成速率非常低,并且当钨-碳层增长时,涂层的内部应力急剧上升,从而导致涂层分层。因此通过PVD方法不可能生产足够厚的涂层。另外,物理蒸汽沉积方法本质上不适合用于具有复杂形状部件的涂层沉积,这是因为不可能把涂层沉积在相对于入射线被遮蔽的部件的部分上。

化学蒸汽沉积方法(CVD)消除了这些缺点。CVD方法可用于把高耐磨损性和高耐腐蚀性的涂层沉积在基材上以及具有复杂形状的部件上。

在一个典型的用于复合涂层沉积的CVD过程中,在反应室中加热基材,然后把预先混合的气相试剂引入反应室中。通过变化反应混合物的组成和过程参数(基材温度、反应混合物组成、流速、反应混合物中的总压力、所提供气体的温度等),可以得到多种涂层。

在碳化钨涂层沉积的CVD方法中,只有氟化物方法可能在较低的温度下形成高质量的碳化钨。要实现此目的,可以在CVD过程中对六氟化钨、氢气和含碳气体的混合物进行热分解。

多种试剂可以用作含碳气体,如二甲醚、胺、丙烯等,借助于其中的一种就可以合成一种或两种组成的碳化钨。

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