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公开(公告)号：CN110616400B
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN201910905033.3
申请日：2019-09-24
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种具有耐高温水蒸气氧化和强韧性的叠层防护涂层，包括周期性交替沉积Cr‑N层和Cr‑Al‑Si‑N层，所述交替沉积的周期次数为4～40次；单元周期内Cr‑Al‑Si‑N层与Cr‑N层的厚度为0.19～2.5μm，其厚度比为2.8～5.2。本发明该公开了采用磁控溅射法制备上述叠层防护涂层的方法以及该叠层防护涂层在锆合金包壳材料中的应用。本发明制得的叠层防护涂层硬度可达15～22GPa，塑性指数表示可达0.55～0.67，抗塑性变形指数为0.07～0.09，可抵抗1200℃水蒸气腐蚀4小时，抗水蒸汽氧化能力相比单层结构的Cr‑Al‑Si‑N涂层提高了1.5～2倍。
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公开(公告)号：CN110484889B
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN201910905746.X
申请日：2019-09-24
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种具有耐高温水蒸汽氧化和耐热水腐蚀性能的多层防护涂层，包括：周期性交替沉积的Cr层和CrAlSiN层，涂层最表层为Cr层；所述交替沉积的周期次数为1～20次；单元周期内Cr层和CrAlSiN层的厚度为0.5～10μm，其厚度比为2：3～3：2。上述多层防护涂层采用磁控溅射法在锆合金基体表面交替沉积Cr层和CrAlSiN层而成，本发明还提供了上述方法制得的锆合金包壳。该多层防护涂层兼备正常工况下(600～650℃)的耐热水腐蚀和事故容错工况下(1000～1200℃)的抗高温水蒸汽氧化，有效地满足了轻水反应堆两种工况下的防护需求。
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公开(公告)号：CN109628901B
公开(公告)日：2020-12-25
申请号：CN201811524624.8
申请日：2018-12-13
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种高韧性的MAX相陶瓷涂层，其成分组成为V2AlC，所述涂层为层状结构，生长尺度上主层的厚度为50～150nm，所述主层由若干层次层组成，所述次层的厚度为10～30nm。本发明还公开了上述MAX相陶瓷涂层的制备方法，采用磁控溅射法并辅助射频叠加直流的电源施加方式，在非晶基体上非外延生长出所述MAX相陶瓷涂层，该涂层的韧性指数δH为0.4～0.8，硬度为20GPa～25Gpa，具有很好的防护性能。
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公开(公告)号：CN109338303B
公开(公告)日：2020-10-20
申请号：CN201811268095.X
申请日：2018-10-29
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种非晶与纳米晶复合的高硬度涂层，涂层组成为CrxAlySizN100‑x‑y‑z，其中52.0≤x≤55.5，15.3≤y≤20.2，3.3≤z≤6.7，x,y,z为原子比率，高硬度防护涂层为六方相的AlN纳米晶与非晶的两相复合结构，高硬度防护涂层的厚度为8～12μm、密度为4.9～5.7g/cm3。该涂层采用物理气相磁控溅射法制备，当真空度≤3×10‑5Pa时，通过对靶材进行选择、调节靶材的溅射功率密度和辅助等离子体射频电源的功率密度，对基体表面进行沉积，得到的防护涂层硬度可达18～23GPa，还可在较长时间内耐800～1200℃水蒸气氧化。
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公开(公告)号：CN109023283B
公开(公告)日：2020-05-12
申请号：CN201811149771.1
申请日：2018-09-29
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种具有耐腐蚀性能的四元硬质陶瓷涂层，所述涂层的组成为ZrxCuyAlzN100‑x‑y‑z，其中x，y，z为原子比，x＝38.8～46.4，y＝15.9～17.4，z＝4.7～7.1，涂层致密且无柱状晶结构，涂层由ZrN晶相和非晶相两相复合而成；本发明还公开了上述四元硬质陶瓷涂层的制备方法，采用磁控反应溅射法制得，在氮源存在的情况下，辅助射频叠加直流的电源施加方式，无需加热，制备了具有耐腐蚀性能的四元硬质陶瓷涂层，消除了柱状晶结构带来的贯穿性孔隙等缺陷；该结构特征使得该涂层具有较高硬度的同时表现出较好的耐腐蚀性。本发明同时公开了一种具有上述四元硬质耐腐陶瓷涂层的器件，该器件具有良好的耐腐蚀性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110616400A
公开(公告)日：2019-12-27
申请号：CN201910905033.3
申请日：2019-09-24
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种具有耐高温水蒸气氧化和强韧性的叠层防护涂层，包括周期性交替沉积Cr-N层和Cr-Al-Si-N层，所述交替沉积的周期次数为4～40次；单元周期内Cr-Al-Si-N层与Cr-N层的厚度为0.19～2.5μm，其厚度比为2.8～5.2。本发明该公开了采用磁控溅射法制备上述叠层防护涂层的方法以及该叠层防护涂层在锆合金包壳材料中的应用。本发明制得的叠层防护涂层硬度可达15～22GPa，塑性指数表示可达0.55～0.67，抗塑性变形指数为0.07～0.09，可抵抗1200℃水蒸气腐蚀4小时，抗水蒸汽氧化能力相比单层结构的Cr-Al-Si-N涂层提高了1.5～2倍。
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公开(公告)号：CN110484889A
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201910905746.X
申请日：2019-09-24
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种具有耐高温水蒸汽氧化和耐热水腐蚀性能的多层防护涂层，包括：周期性交替沉积的Cr层和CrAlSiN层，涂层最表层为Cr层；所述交替沉积的周期次数为1～20次；单元周期内Cr层和CrAlSiN层的厚度为0.5～10μm，其厚度比为2：3～3：2。上述多层防护涂层采用磁控溅射法在锆合金基体表面交替沉积Cr层和CrAlSiN层而成，本发明还提供了上述方法制得的锆合金包壳。该多层防护涂层兼备正常工况下(600～650℃)的耐热水腐蚀和事故容错工况下(1000～1200℃)的抗高温水蒸汽氧化，有效地满足了轻水反应堆两种工况下的防护需求。
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公开(公告)号：CN109628901A
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201811524624.8
申请日：2018-12-13
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
CPC classification number: C23C14/35 , C23C14/0635
Abstract: 本发明公开了一种高韧性的MAX相陶瓷涂层，其成分组成为V2AlC，所述涂层为层状结构，生长尺度上主层的厚度为50～150nm，所述主层由若干层次层组成，所述次层的厚度为10～30nm。本发明还公开了上述MAX相陶瓷涂层的制备方法，采用磁控溅射法并辅助射频叠加直流的电源施加方式，在非晶基体上非外延生长出所述MAX相陶瓷涂层，该涂层的韧性指数δH为0.4～0.8，硬度为20GPa～25Gpa，具有很好的防护性能。
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公开(公告)号：CN109234694A
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201811268906.6
申请日：2018-10-29
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种抗高温水蒸气腐蚀的纳米梯度复合多层涂层，由纳米梯度结构的CrxAlySi1-x-y层、CraAlbSicN1-a-b-c层以及CreN1-e层依次沉积在基体上形成，0.45≤x≤0.6，0.15≤y≤0.3，0.3＜a≤0.4，0.2≤b≤0.25，0.06≤c≤0.13，0.85＜e≤1，x、y、a、b、c、e均为平均原子比。本发明还公开了所述涂层的制备方法，分成三个时间段进行沉积，分别控制各时间段的溅射时间、所用靶材及其溅射功率以及通入N2的流量制得，得到的涂层硬度高达18～23GPa，在300～800℃冷热交替水蒸气腐蚀下5～7次，涂层不开裂，特别适合应用于发电领域。
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公开(公告)号：CN109023283A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201811149771.1
申请日：2018-09-29
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种具有耐腐蚀性能的四元硬质陶瓷涂层，所述涂层的组成为ZrxCuyAlzN100‑x‑y‑z，其中x，y，z为原子比，x＝38.8～46.4，y＝15.9～17.4，z＝4.7～7.1，涂层致密且无柱状晶结构，涂层由ZrN晶相和非晶相两相复合而成；本发明还公开了上述四元硬质陶瓷涂层的制备方法，采用磁控反应溅射法制得，在氮源存在的情况下，辅助射频叠加直流的电源施加方式，无需加热，制备了具有耐腐蚀性能的四元硬质陶瓷涂层，消除了柱状晶结构带来的贯穿性孔隙等缺陷；该结构特征使得该涂层具有较高硬度的同时表现出较好的耐腐蚀性。本发明同时公开了一种具有上述四元硬质耐腐陶瓷涂层的器件，该器件具有良好的耐腐蚀性能。
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