下午的实验室里,涂层研发区的物理气相沉积设备成了重点,周明和赵宇围着设备调试参数,赵宇盯着真空度显示屏:“真空度已经调到10^-5Pa了,和文献里的参数一致。”
周明慢慢调沉积功率:“硅靶材的沉积功率不能太高,太高沉积速度快,不好控制厚度,先调到100W,沉积速度控制在0.5nm/秒,这样50纳米刚好沉积100秒,时间好把控。”
“还要装激光测厚仪,实时监测,万一速度有偏差,能及时调。”李薇走过来,手里拿着校准好的测厚仪,“测厚仪已经校零了,等下沉积的时候,每隔10秒测一次厚度,确保精准。”
赵宇挠挠头:“100秒的沉积时间,一秒都不能差,我盯着计时器,绝对精准。就是这么薄的一层,肉眼都看不见,心里还是有点没底。”
李薇拍了拍他的肩膀:“没底就把每一步做细,参数定死、时间盯死、厚度测死,咱们做农业涂层的时候,比这更精细的都做过,航天研发也是一个理,细节做到位就没问题。”
第二天一早,首批按新方案制备的试样开始了,镍基合金基材先做离子刻蚀,然后送入物理气相沉积设备,硅靶材开始沉积,周明盯着功率,赵宇盯着计时器和测厚仪。
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“10秒,5nm,没问题!”“50秒,25nm,刚好一半!”“90秒,45nm,慢一点,功率稍降一点!”实验室里,赵宇的报数声格外清晰,周明根据测厚数据微调功率,确保厚度精准。
“100秒,停!”赵宇喊停的瞬间,周明立刻关掉沉积电源,激光测厚仪的数值定格在50.2nm,众人都松了口气。周明笑着说:“差0.2nm,完全在误差范围内,这波稳了!”
硅过渡层沉积完成后,紧接着沉积氧化铝-氧化锆复合纳米涂层,所有参数按之前的最优方案来,整个制备过程耗时6个多小时,当首批三片试样出炉时,涂层表面光滑均匀,没有丝毫瑕疵。
李薇拿着试样仔细看:“从外观上看,比之前的试样更细腻,过渡层和复合涂层的衔接处完全看不出分层,接下来就看测试结果了,王坤老师,麻烦你这边尽快安排高温循环测试。”
王坤早已把高温循环测试设备调试好,试样刚送过来,就立刻固定在测试台上:“还是按航天工况来,3000℃保温1小时,快速降温到室温,一次循环,先测20次看看效果。”
测试过程中,所有人都守在设备旁,没人说话,生怕打扰到测试。20次高温循环结束,王坤打开炉膛取出试样,用手轻轻摸了摸涂层表面,又用镊子轻挑,抬头道:“没脱落!一点起皮都没有!”
众人立刻围上来,赵宇拿出放大镜看了半天:“涂层表面特别平整,连细微的裂纹都没有,这硅过渡层是真管用啊,比之前试的任何一种过渡层效果都好。”