Способ получения защитного покрытия

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ф(Яф дгИМОХщ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ х я и др. Нанесение в вакууме, М 1976, с.367. и Р 1252882,рототипОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬС(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗИЦИТНОРОПОКРЫТИЯ преимущественно на стальнподложках путем вакуумного термичекого нанесения алюминиевого покрытна нагретую подложку, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения химической стойкости покрытия и улучшения его декоративныхсвойств, после нанесения алюминиевго покрытия проводят его обработкупопеременно парами хлористого хромила и этилового спирта при 473593 фК и давлении 1-1000 Па.Изобретение относится к нанесе- да хрома покрытие приобретает раэнию покрытий термохимическим осажде- личную окраску: от прозрачной -нием в вакууме и может быть исполь- . для толщины до 0,075 мкм; бледно,зовано для создания защитно-деко- золртистую - для толщины щ 0,1 Ративных покрытий на стали. 0,15 мкм; до золотисто-желтой -Известен способ получения защит; 5 для толщины0,2 мкм,ного покрытия на стали путем вакуум- Повышение химической стойкостиного термического напыления алюминия достигается за счет эалечиванияи последующего нанесения на алюминие- слоем оксида хрома микродефектоввое покрытие лаковой пленки 1 . поверхности алюминиевого покрытия,Недостатком этого способа являет" 10 П р и м е р 1, Стальную подложся длительность процесса из-за его ку механически шлифуют и полируют,многостадийности. кроме того, пРиме- химически очищают", выполняя последонение лаков ограничивает температур- вательно следующие операции: обезжиный интервал эксплуатации покрытия. ривают в 25-ном водном раствореНаиболее близким по технической 15 гидроокиси натрия на катоде в течесущности к изобретению является спо" .ние 30 сек под током при плотностисоб получения покрытия на стали пу-, 1 А/см ; травят в 20-ном водном раст 2,тем вакуумного термического нанесе- воре соляной кислоты на аноде в тения алюминиевого покрытия на нагре- чение 30 сек под током при плотностую подложку, предварительно хими ти 1 А/см ; промывают в этаноле и су 2,чески очищенную и обработанную тлею- шат горячим воздухом,щим разрядом 2 3. Далее подложку помещают в вакуумНедостатками известного способа ную камеру и при давлении 10 Па и .являются низкая химическая стойкость плотности тока 2 МА/см 2 в течениепокрытия из-за его повЫшенной порис сек проводят очистку в тлеющемтости, а также неудовлетворительный25разряде, Затем камеру откачиваютдекоративный вид покрытия до давления 8,0-10 Па, нагреваютЦель изобретения - повышение хи- подложку до 523 К и испарением алю мической стойкости покрытия и улуч- миния наносят покрытие толщинойшение его декоративных свойств0,05-01 мкм. После этого, перекрывцель достигается тем, что соглас- З 0 систему откачки, в камеру подают пано способу получения защитного по- ры Сг 202 С 12 Р при давлении 1330 Пакрытия преимущественно на стальных проводят вйдержку в течение 20 сек,подложках путем вакуумного терми- откачивают систему до давления 1 Па,ческого нанесения алюминиевого покры- перекрывают систему откачки, подаюттия на нагретую подложку, после 35 пары С 2 НОН. Выдержав 10 сек, откананесения алюминиевого покрытия про- чивают систему до 1 Па. За один циклводят его обработку попеременно па- на поверхности алюминия формируетсярами хлористого хромила и этилового сплошной слой оксида хрома толщинойспирта при 473-593 К и давлении 1-0,005 мкм. За 20 циклов наносят1000 Па. 40 слой толщиной 0,1 мкм бледно-золоНапуск паров химических реагентов тистого цвета,в вакуумную камеру выполняют за П р и м е р 2, Способ осуществлясчет создания давления ниже, чем ют аналогично примеру 1,но осаждепарциальное давление спирта и хло- ние алюминия. ведут при температуреристого хромила (1 Рс н о 1000 Па). 45 подложки 473 К и обработку парамиВ результате поперемейноЯ Обработки хромила и этанола выполняют при давалюминиевого покрытия парами спир- ленин 1000 Па, Циклическую обработта и хлористого хромила на поверх-; ку повторяют до ОбРазования прозрачности алюминия обраэовывается сплош- .ной пленки Сг 20 толщиной 0,05 мкм,ной слой оксида хрома Сг О За один цикл образуется слой оксидаВ зависимости от температуры под- хРома толщиной 0,001 мкм,50ложки за один цикл, включающий на- Р и м е Р, 3. Способ осуществляПпуск паров хлористого хромила, вы- ют аналогично примеру 1, но осаждержку откачку избытка паров хло"дение алюминия ведут при темпераористого хромила и продуктов реакции,. туре подложки 593 К и циклическуюнапуск паров спирта, выдержку, от обРаботку парами хромила и этанолакачку избытка паров спирта и про- выполняют при давлении 100 Па, Задуктов реакции, на поверхности алю- один цикл получают пленку толщинойминия образуется слой оксида хрома 0,01 мкм, Циклическую обработку поразличной толщины. При температуре вторяют до образования эолотистоподложки 473 К за один цикл обра желтой пленки толщиной 0,2 мкм,зуется слой толщиной около 0,001 мкм, Результаты испытаний стойкостиа при 593 К - около 0,01 мкм, За покрытия с начала воздействия растопределенное количество циклов полу- воРа НаОН и до появления пузырьковчается требуемая толщина покрытия. газа, образующегося в результате воэдей-,В зависимости от толщины слоя окси", 65 ствия А 1 на(аОН, сведены в таблицу.1046343 Покрытие Цветпокрытия Стойкостьпокрытия к5-Ому раствору МаОНпри 293 К,мин Толщина Сг О., мкм Лак деструк- Металлическотирует го алюминия 5-6 А 1+лак МЛ20(прототип) 0,1 А 1+Сг Оз Бледно-золотистый 10-12 25-26 0,05 2-2,5 Металлического алюминия 16-18 А 1+ Сг О 15-16 Золотистожелтый 33-35 0,2 А 1+Сг 20 5-6 раз, позволяет улучшить химическую стойкость при повышенных температурах.,кроме того, слой оксида хрома улучшает декоративные свойства покрытия,причем декорирование выполняется водном вакуумном цикле,Составитель И.Серебрянникова Редактор А.Шандор Техред: С.Мигунова: Корректор А.ЗимокосоаЗаказ 7670/27 Тираж 956ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д, 45 Подписное филиал ППП фПатент, г. ужгород, ул, Проектная, 4 1Как видно из результатов, приве" денных в таблице, попеременная обработка алюминиевого покрытия парами хромила и спирта, в результате которой Формируется тонкий слой оксида Хрома улучшает химическую стойкость покрытия при нормальных условиях в Стойкостьпокрытияк 5-ому раствору НаОНпри 423 К,мин