锆合金表面射频磁控溅射SiC涂层制备工艺参数优选

王晓婧¹，刘艳红¹，刘威²，李怀林¹

1. 国家电投集团中央研究院核燃料与材料研究所2. 北京科技大学材料科学与工程学院

摘 要：目前,国内针对锆合金包壳涂层技术研究相对较少。通过射频磁控溅射方法在锆合金基体表面沉积Si C涂层,研究了溅射功率、基片加热温度和溅射时间对涂层形貌、结合力和厚度的影响,确定了最佳的工艺参数为溅射功率200 W,加热温度400℃,溅射时间6 h。采用扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)、扫描成像X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线衍射仪(XRD)对该工艺参数下制备的Si C涂层样品进行了成分分析。结果表明,所制备的涂层的主要成分为非晶Si C。对优化Si C涂层样品进行了初步的高温水蒸气氧化试验,证明其具备一定的抗氧化性,但还有待提高。

关键词：射频磁控溅射;SiC涂层;锆合金;结合力;高温水蒸气氧化;