【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金镀膜，更具体的说是涉及一种高熵合金涂层制备装置。
技术介绍
1、高熵合金(high entropy alloy，hea)是一种组成元素在4到13种，且各元素百分比在5％～35％间的新型固溶体合金。高熵合金的出现颠覆了传统合金的设计理念，并且拥有比传统合金更加优越的机械性能、耐腐蚀性、热稳定性等，成为了金属材料领域的研究热点。高熵合金薄膜主要以磁控溅射和多弧离子镀膜方式制备。在不同的靶台上安装含有不同种类元素的靶料，靶料原子激发后输运到基片台表面，会在基底上形成所需要的高熵合金薄膜。但是如何控制元素组成以及元素比例是制备过程的一个重要问题。现有技术采用拼接靶材控制组成及配比，但是拼接靶材必须预制靶材，不能够根据实际情况进行实时调节，难以在实际应用中进行灵活调整。
2、因此，如何提供一种成分可控、组分可调且方便实时控制的高熵合金涂层制备装置是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种高熵合金涂层制备装置及制备方法，解决实现高熵合金涂层成分、含量以及结构调控的关键技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种高熵合金涂层制备装置，包括真空腔室、与所述真空腔室连接的磁控溅射源、与所述真空腔室连通的分子泵，还包括：与所述真空腔室连通的低能离子束系统；
4、所述低能离子束系统包括离子束源一、离子束源二、离子束源三和离子束源四，所述离子束源一、离子束源二
5、优选的，所述制备装置还包括与所述分子泵连通的维持泵和与所述维持泵连接的粗抽机械泵。
6、优选的，所述分子泵与所述真空腔室之间设置有插板阀。
7、进一步的，所述插板阀与所述真空腔室之间采用法兰连接，所述分子泵通过卡钳与所述插板阀连接。
8、优选的，所述离子束源一、离子束源二、离子束源三和离子束源四结构相同，均包括依次连接的阴极弧源、强脉冲磁场、阳极筒、磁过滤器、聚焦线包，所述聚焦线包连接在所述真空腔室上且所述聚焦线包位于所述真空腔室内。
9、进一步的，所述阴极弧源与所述强脉冲磁场通过法兰连接，所述强脉冲磁场与所述阳极筒通过绝缘螺栓连接，所述阳极筒与所述磁过滤器通过法兰连接，所述磁过滤器与聚焦线包通过法兰连接，所述聚焦线包与所述真空腔室通过法兰连接。
10、更进一步的，所述阴极弧源与所述强脉冲磁场的连接处、所述强脉冲磁场与所述阳极筒的连接处、所述磁过滤器与聚焦线包的连接处均设置有橡胶密封圈；所述阳极筒与所述磁过滤器的连接处、所述聚焦线包与所述真空腔室连接处均设置有橡胶密封圈。
11、进一步的，所述聚焦线包为交流电，频率为1～60hz，电流大小-10～10a，所述离子束源一与所述离子束源三的聚焦线包相位相同，所述离子束源二与所述离子束源四的聚焦线包相位相同，所述离子束源一与所述离子束源二的聚焦线包相位相反。
12、优选的，所述离子束源一、离子束源二、离子束源三和离子束源四之间两两交角135°。
13、优选的，所述真空腔室的气压为6*10-3～6*10-2pa。
14、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种高熵合金涂层制备装置及制备方法，具有如下有益效果：
15、本专利技术设计的四通道低能离子束和磁控复合装置能够解决高熵合金涂层成分、含量、结构以及性能的有效调控等关键技术问题，可制备任何一种高熵合金涂层，涂层厚度、种类、结构等均可有效精确调控。并且该装置可在硬质或者柔性基体表面实现高熵合金膜层的均匀、稳定沉积，整套系统高熵合金沉积速率可为50～700nm/min，膜层均匀性，不存在固溶体溶度极限问题。
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1.一种高熵合金涂层制备装置，包括真空腔室、与所述真空腔室连接的磁控溅射源、与所述真空腔室连通的分子泵，其特征在于，还包括：与所述真空腔室连通的低能离子束系统；
2.根据权利要求1所述的一种高熵合金涂层制备装置，其特征在于，所述制备装置还包括与所述分子泵连通的维持泵和与所述维持泵连接的粗抽机械泵。
3.根据权利要求1所述的一种高熵合金涂层制备装置，其特征在于，所述分子泵与所述真空腔室之间设置有插板阀。
4.根据权利要求3所述的一种高熵合金涂层制备装置，其特征在于，所述插板阀与所述真空腔室之间采用法兰连接，所述分子泵通过卡钳与所述插板阀连接。
5.根据权利要求1所述的一种高熵合金涂层制备装置，其特征在于，所述离子束源一、离子束源二、离子束源三和离子束源四结构相同，均包括依次连接的阴极弧源、强脉冲磁场、阳极筒、磁过滤器、聚焦线包，所述聚焦线连包接在所述真空腔室上且所述聚焦线包位于所述真空腔室内。
6.根据权利要求5所述的一种高熵合金涂层制备装置，其特征在于，所述阴极弧源与所述强脉冲磁场通过法兰连接，所述强脉冲磁场与所述阳极筒
7.根据权利要求6所述的一种高熵合金涂层制备装置，其特征在于，所述阴极弧源与所述强脉冲磁场的连接处、所述强脉冲磁场与所述阳极筒的连接处、所述磁过滤器与聚焦线包的连接处均设置有橡胶密封圈；所述阳极筒与所述磁过滤器的连接处、所述聚焦线包与所述真空腔室连接处均设置有橡胶密封圈。
8.根据权利要求5所述的一种高熵合金涂层制备装置，其特征在于，所述聚焦线包为交流电，频率为1～60Hz，电流大小-10～10A，所述离子束源一与所述离子束源三的聚焦线包相位相同，所述离子束源二与所述离子束源四的聚焦线包相位相同，所述离子束源一与所述离子束源二的聚焦线包相位相反。
9.根据权利要求1所述的一种高熵合金涂层制备装置，其特征在于，所述离子束源一、离子束源二、离子束源三和离子束源四之间两两交角135°。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种高熵合金涂层制备装置，其特征在于，所述真空腔室的气压为6*10-3～6*10-2Pa。
...【技术特征摘要】
1.一种高熵合金涂层制备装置，包括真空腔室、与所述真空腔室连接的磁控溅射源、与所述真空腔室连通的分子泵，其特征在于，还包括：与所述真空腔室连通的低能离子束系统；
2.根据权利要求1所述的一种高熵合金涂层制备装置，其特征在于，所述制备装置还包括与所述分子泵连通的维持泵和与所述维持泵连接的粗抽机械泵。
3.根据权利要求1所述的一种高熵合金涂层制备装置，其特征在于，所述分子泵与所述真空腔室之间设置有插板阀。
4.根据权利要求3所述的一种高熵合金涂层制备装置，其特征在于，所述插板阀与所述真空腔室之间采用法兰连接，所述分子泵通过卡钳与所述插板阀连接。
5.根据权利要求1所述的一种高熵合金涂层制备装置，其特征在于，所述离子束源一、离子束源二、离子束源三和离子束源四结构相同，均包括依次连接的阴极弧源、强脉冲磁场、阳极筒、磁过滤器、聚焦线包，所述聚焦线连包接在所述真空腔室上且所述聚焦线包位于所述真空腔室内。
6.根据权利要求5所述的一种高熵合金涂层制备装置，其特征在于，所述阴极弧源与所述强脉冲磁场通过法兰连接，所述强脉冲磁场与所述阳极筒通...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈琳，罗军，陈小曼，庞盼，
申请(专利权)人：顺束科技天津合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：
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