钇掺杂氟防腐涂层

28天浸泡仍耐氟

在铝合金表面原位生成，通过钇掺杂消除微裂纹并形成强Al-O网络，抵御小半径氟离子渗透。

Ye, Zishuo · 肖舒 · Yinong, Chen · Fan, Shuyu · Yi, Wu · 苏峰华 · Paul K., Chu

Chemical Engineering Journal 2025

具体参数

耐氟腐蚀浸泡时长

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技术优势

28天氟浸泡不失效

涂层在0.1 mol/L NaF溶液中静态浸泡28天后，仍保持完整的物理阻隔和耐磨性，远超未掺杂涂层。

抑制致命微裂纹

钇的掺入抑制氧空位生长，阻止微裂纹扩展，消除氟离子沿裂纹渗透的通道。

强化共价网络屏障

形成更强健的Al-O共价网络结构，提供优异的物理阻隔效应，减少小半径氟离子的强渗透侵入。

弱化氟离子吸附

DFT计算证实，钇引入的kosmotrope氟离子匹配亲和性在原子层面显著降低涂层表面对氟离子的吸附作用。

应用场景

• 半导体设备防腐：直接涂覆在铝合金腔体/管路内壁，抵抗含氟等离子体和清洗气体的腐蚀，延长维护周期。
• 含氟工艺腔体防护：在腔体内壁原位形成致密涂层，防止F⁻渗透导致的点蚀和氟化物剥落污染。
• MEMS器件耐腐蚀：在含氟释放工艺中保护Al基MEMS结构，避免脆性氟化物生成引起机械失效。
• 铝合金结构件防腐：为铝合金零件提供耐氟腐蚀和耐磨一体防护，替代易开裂的普通阳极氧化膜。
• 陶瓷涂层应用：通过MAO工艺在铝合金上一步制备含钇陶瓷涂层，降低复杂形状工件涂层成本。