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碳化鎢涂層及其制造方法
上傳時間:2018-1-8  點擊數: 次
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碳化鎢涂層

本發明涉及具有高耐磨損性、高耐腐蝕性和高化學穩定性的復合表面體系的沉積技術。更具體地說,本發明涉及含有碳化鎢及碳化鎢的混合物及碳化鎢與鎢或游離碳的混合物的涂層的沉積技術。

超硬的耐腐蝕和銹蝕的涂層,包括那些含有碳化鎢涂層,目前正廣泛應用于機械工程中用在各種制品和工具的制造中。這樣的涂層具有高耐腐蝕性、高耐化學品性和高耐磨損性,因此顯著地延長了機械工程產品和工具在苛刻操作條件下的壽命。

但是,碳化鎢的合成速率非常低,并且當鎢-碳層增長時,涂層的內部應力急劇上升,從而導致涂層分層。因此通過PVD方法不可能生產足夠厚的涂層。另外,物理蒸汽沉積方法本質上不適合用于具有復雜形狀部件的涂層沉積,這是因為不可能把涂層沉積在相對于入射線被遮蔽的部件的部分上。

化學蒸汽沉積方法(CVD)消除了這些缺點。CVD方法可用于把高耐磨損性和高耐腐蝕性的涂層沉積在基材上以及具有復雜形狀的部件上。

在一個典型的用于復合涂層沉積的CVD過程中,在反應室中加熱基材,然后把預先混合的氣相試劑引入反應室中。通過變化反應混合物的組成和過程參數(基材溫度、反應混合物組成、流速、反應混合物中的總壓力、所提供氣體的溫度等),可以得到多種涂層。

在碳化鎢涂層沉積的CVD方法中,只有氟化物方法可能在較低的溫度下形成高質量的碳化鎢。要實現此目的,可以在CVD過程中對六氟化鎢、氫氣和含碳氣體的混合物進行熱分解。

多種試劑可以用作含碳氣體,如二甲醚、胺、丙烯等,借助于其中的一種就可以合成一種或兩種組成的碳化鎢。

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