一种耐腐蚀涂层的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐腐蚀涂层的制备方法，该耐腐蚀涂层主要应用于半导体领域。该方法主要包括以下步骤：(1)将零件需要喷涂的地方进行前处理；(2)将喷涂颗粒溶于液体当中，制备成悬浮液；(3)利用大气等离子喷涂技术喷涂所制备的悬浮液，在零件表面形成一层具有耐腐蚀性的涂层。采用该方法制备的耐腐蚀涂层，首先保留了细小颗粒的优异性能，其次，使得所获得的涂层的孔隙率较低，涂层结合力好，具有较高的耐腐蚀作用。

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀涂层的制备方法
本专利技术属于热喷涂
，特别是应用于半导体领域的耐腐蚀涂层。
技术介绍
随着国家对半导体领域的重视，近些年，半导体设备得到了快速发展，随着设备的进步，对半导体零部件的要求也越来越高。半导体刻蚀腔内对零部件具有耐腐蚀性要求，现有的零件大多采用阳极氧化以及喷涂氧化铝来提高耐腐蚀性，可是这两种方法的耐腐蚀性都已经很难满足先进半导体设备的要求，因此，需要开发一种更耐腐蚀的方法。传统的热喷涂方法需要喷涂颗粒直径在25μm以上的颗粒，可是，由于颗粒直径大，喷涂过程中，颗粒呈扁平状覆盖到零件表面的面积也就越大，颗粒与颗粒之间覆盖过程中形成的孔隙就较多，这样就会导致刻蚀气体经过孔隙侵入到涂层内部，腐蚀基体。为了实现喷涂细小颗粒，将其融入液体中，以液体作为载体来实现喷涂细小颗粒的目的。传统的阳极氧化的方法，适用于基体为铝合金的零件，对于其他材质的零部件不适用，而本专利技术方法不仅可以适用于铝合金零件还适用于其他材质的零件，这是由于该方法是物理结合方式，对于基材的材质要求较低，因此扩大了适用零件的范围。本专利技术不止解决了喷涂细小颗粒的问题，还实现了在其他材质表面制备耐腐蚀涂层的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于制备一种耐腐蚀涂层，是利用大气等离子喷涂技术实现喷涂10μm直径以下的颗粒。是将细小颗粒溶于液体中，根据颗粒大小来考虑是否加搅拌棒，形成悬浮液。大气等离子喷涂设备和悬浮液送料器相连，以液体作为载体，输送颗粒，实现喷涂细小颗粒的目的。该耐腐蚀性图层是以钇为基体的涂层，例如氟氧化钇涂层等。本专利技术专利制备耐腐蚀涂层的方法所具有的优点是，一方面实现了等离子喷涂细小颗粒的难题；另一方面所获得的涂层更致密、具有更高的耐腐蚀性；还有就是不仅可以应用到铝制零部件，还能应用到其他材质的零部件；而且采用本专利技术专利制备的耐腐蚀涂层，由于颗粒细小，使得涂层表面粗糙度更低，表面更光滑，不易吸附杂质颗粒，使得零部件的洁净度更高，能够满足先进半导体设备对零部件的要求。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：(1)将零件需要喷涂的地方进行前处理；(2)喷涂所选用的颗粒直径是小于10μm以下的颗粒，将颗粒溶于液体当中；(3)用大气等离子喷涂技术将所制备的液体喷涂到零件表面，所采用的大气等离子喷涂参数是，电流190-230A，氩气流量是50-80nlpm,氮气流量是100-200nlpm，送浆速率是20-40ml/min，喷涂距离是100-150mm。形成一层耐腐蚀涂层；(4)在喷涂的过程中不断地测量涂层厚度和温度，以保证获得结合力较高的涂层和合格厚度的涂层。本专利技术的优点是：1.本专利技术将10微米以下的细小颗粒溶于液体中，实现了喷涂细小颗粒的难题。2.本专利技术制备的耐腐蚀涂层，涂层致密性高，结合力好，能够有效防止刻蚀气体侵蚀零件。3.本专利技术的耐腐蚀涂层，不仅可以应用到铝制零部件表面，还能够应用到其他材质的零部件表面，应用范围更广。附图说明图1为实施例一制备的耐腐蚀涂层，放大500倍的表面形貌的SEM照片；图2为实施例一制备的耐腐蚀涂层，放大1000倍的截面图SEM照片。图3为实施例二制备的耐腐蚀涂层，放大200倍的表面形貌的SEM照片；图4为实施例二制备的耐腐蚀涂层，放大1000倍的截面图SEM照片。具体实施方式结合附图1-4和实例对本专利技术方案进行详细描述。实施例一首先，对铝合金零件不需要喷涂的地方进行遮蔽保护，将需要喷涂的地方按照要求进行激光纹理，使得激光后的表面粗糙度达到Ra6.4以上。其次，将颗粒直径为2μm左右，粉末浓度≥99％的氟氧化钇粉末溶于浓度为50％的乙醇中。然后，设置喷涂参数，电流设为210A，氩气流量是50nlpm,氮气流量是110nlpm，送浆速率是25ml/min，喷涂距离是140mm。每喷涂两道次测量一下涂层的厚度和温度，避免涂层厚度超厚，涂层温度过高。喷涂的涂层厚度为150μm左右，涂层表面平均粗糙度为Ra3.2左右。最后，当涂层厚度达到图纸要求时，去除遮蔽保护。图1是喷涂氟氧化钇表面形貌图，图2是喷涂氟氧化钇的截面图，从图1可以看出颗粒都呈扁平状，涂层表面没有过高或过低的地方；从图2中可以看出，涂层中的孔隙很少。经过测量，涂层的孔隙率为1.5％。经过盐酸耐腐蚀性测试，涂层的耐腐蚀性可达到6小时。由于孔隙率低，涂层致密度高，刻蚀气体很难侵蚀到涂层内部。另一方面，由于涂层表面粗糙度低，表面光滑，杂质颗粒很难吸附到涂层表面，也保证了涂层的洁净度。实施例二首先，对零件不需要喷涂的地方进行遮蔽保护，将需要喷涂的地方按照要求进行喷砂，使得喷砂后的表面粗糙度达到Ra5以上。其次，将颗粒直径为3μm左右，粉末浓度≥99.9％的氟氧化钇粉末溶于水中。然后，设置喷涂参数，电流设为220A，氩气流量是60nlpm,氮气流量是160nlpm，送浆速率是30ml/min，喷涂距离是120mm。每喷涂两道次测量一下涂层的厚度和温度，避免涂层厚度超厚，涂层温度过高。若喷涂涂层温度高于150℃，需要用吹扫气对涂层降温，以防止涂层温度过高影响涂层之间的结合力。喷涂的涂层厚度为100μm左右，涂层表面平均粗糙度为Ra2左右。最后，当涂层厚度达到图纸要求时，去除遮蔽保护。图1是喷涂氟氧化钇表面形貌图，图2是喷涂氟氧化钇的截面图，从图1可以看出涂层表面高低均匀分布，没有未融颗粒形成在表面；从图2中可以看出，涂层中几乎没有孔隙。经过测量，涂层的孔隙率为0.8％。经过盐酸耐腐蚀测试，涂层的耐腐蚀性可达4小时。由此可看，该涂层具有较高的耐腐蚀性，可以满足先进设备的要求。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域技术人员来说，本专利技术可能有各种变化和组合。本专利技术主要用于在半导体领域，对耐腐蚀性有要求的零部件，包括但不限于铝制零部件，也可以是一些陶瓷零部件。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将零件需要喷涂的地方进行前处理；/n(2)喷涂所选用的颗粒直径是小于10μm以下的颗粒，将颗粒溶于液体当中；/n(3)用大气等离子喷涂技术将所制备的液体喷涂到零件表面，形成一层耐腐蚀涂层；/n(4)测量零件表面的耐腐蚀涂层的厚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将零件需要喷涂的地方进行前处理；
(2)喷涂所选用的颗粒直径是小于10μm以下的颗粒，将颗粒溶于液体当中；
(3)用大气等离子喷涂技术将所制备的液体喷涂到零件表面，形成一层耐腐蚀涂层；
(4)测量零件表面的耐腐蚀涂层的厚度。


2.如权利要求1所述的一种耐腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述的前处理指的是增加零件表面粗糙度，可采用的方法有喷砂或者激光纹理的方式。


3.如权利要求1所述的一种耐腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，正常的大气等离子喷涂需要喷涂25μm以上的颗粒，该颗粒太小，无法实现喷涂，故将颗粒溶于乙醇、水溶液中，将液体作为载体，从而实现细小颗粒的喷涂。


4.如权利要求1所述的一种耐腐蚀涂层的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊阳，李加，
申请(专利权)人：沈阳富创精密设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21