本发明属表面涂层涂覆技术，它主要涉及各种氧化物薄膜的制备。 目前用来制备氧化物薄膜的方法主要有化学气相沉积（CVD）、溶胶-凝胶（Sol-Gel）和硝酸盐热解。虽然利用CVD技术可以制备几乎所有有用的氧化物薄膜，但是由于它是一种气相反应沉积技术，因此沉积过程中往往需要较高的温度、严格的气压和合适的气流速度，所以制备工艺不仅要受反应体系的限制，而且要受反应室的几何尺寸和几何形状的影响;另外，它的致命弱点是沉积速度极慢（一般在0.1～0.3μm/hr），这便限制了它在某些方面的应用（刘光诒译，J.L.Vossen，W.Kern，著，薄膜加工工艺，机械工业出版社，1987）。Sol-Gel技术是一种胶体化学涂覆技术，虽然可以用它制备的氧化物薄膜也相对广泛，但是，由于在进行涂覆时需要首先配制氢氧化物溶胶，而且溶液的pH值要求很严，所以它的应用也受到了某种限制;另外，它的最大缺点是不易得到厚度均匀地薄膜（E.Lang，ed.，Coatings for High Temperature Applications，Applied Science Pub.lishers，London and New York，1983，p33，p169）。硝酸盐热解法是一种利用某些金属硝酸盐可以在高温下分解为相应氧化物的原理来制备氧化物薄膜的方法（M.Landkof et al，Corrosion，Vol.41，344，1985）;虽然这种技术极其简单，但是对于形状复杂的工件并不适用，另外，此技术也不易得到厚度均匀和形貌一致的薄膜。因此，现有氧化物薄膜的涂覆技术不是沉积速度极慢，就是工序繁杂或不易得到均匀一致的薄膜，所以它们并不是最实用的氧化物薄膜涂覆技术。
本发明的目的即在于克服上述各种涂覆技术之不足，利用电化学沉积中的电极反应，首先在阴极上得到一种羟基氧化物沉积膜，然后将它置于高温环境使之热解成为相应的氧化物薄膜。这样，它不仅克服了现有工艺的许多缺点，而且极其简单、经济、可靠。另外，利用此工艺不仅能够制备几乎所有有用的氧化物薄膜，而且通过工艺参数的适当控制完全可以得到均匀一致的薄膜。
本发明主要涉及氧化物薄膜的电化学沉积和热解烧制两个过程。本发明是将金属盐溶解于无水乙醇中，将待涂工件作为阴极，在一定的电压下进行电沉积，然后把得到的沉积膜在某一温度下热解，即可得到所需的氧化物薄膜，利用此方法几乎能够制备所有有用的氧化物薄膜，如：Al2O3、Cr2O3、MgO、CaO、Fe2O3、Fe3O4、NiO、CoO、SnO2、ZnO、PbO、Y2O3、CeO2、Ce2O3、La2O3、HfO2、Pd2O5、Ta2O5等等。本发明的具体内容是：
1.对于可溶于无水乙醇的金属盐，可以将金属盐溶于无水乙醇中，配制成浓度为10-4～10-1M的溶液，溶液温度为室温，然后在5～150V/cm的电压下，阴极沉积1～600sec，将沉积后的试样取出、干燥，之后再在空气或惰性气氛（如：Ar、N2）中于200～1000℃下热解30～120min，这样即可得到所需的氧化物薄膜。
薄膜的质量可通过对薄膜厚度的控制来实现，当薄膜厚小于0.2μm时，薄膜一般均匀无裂纹，当膜厚大于0.5μm时，薄膜大都呈不同程度的龟裂状。对于薄膜中的裂纹，可以采用在电解池中加入微量的添加剂乙基纤维素来加以消除，其含量一般控制在金属溶盐浓度的0.1～0.5%即可，不过由此得到的薄膜厚度一般在0.5μm以下，因此如需制备厚膜则不可采用添加剂，或可采用循环沉积的工序，即烧制后再沉积的反复操作。
2.对于微溶于无水乙醇的金属盐，可采用饱和溶液和如1所述的制备工艺进行操作，也可采用如3所述的方法进行沉积。
3.对于不溶于无水乙醇的金属盐，可采用（无水乙醇+1～10%VolH2O）的溶剂体系和如1所述的制备工艺进行操作，同样可以制得相应的氧化物薄膜。
4.采用本发明还可以制备许多复合氧化物薄膜（如：Al-Y、Al-Ce、Zr-Y、Zr-Ce等），此时镀液的组成可以根据薄膜成分的要求，使溶液中的金属盐离子浓度比与薄膜中的成分比相同。
5.采用本发明还可以制备多层氧化物薄膜（包括同一种和不同氧化物薄膜），即按上述所述的工艺，进行沉积-烧制，再沉积-烧制的循环操作，就可得到多层氧化物薄膜。
实施例：
①配制0.05M的Y（NO3）3·7H2O的无水乙醇溶液，然后将电解抛光的321不锈钢试样作阴极，纯铝板作阳极，在15V/cm的电场强度下，沉积15sec，干燥后再在300℃下于空气中烧制30min，冷却后即得Y2O3薄膜（见图1）。
②配制0.005M的Ce（NO3）3·7H2O的无水乙醇溶液，然后将电解抛光的321不锈钢试样作阴极，纯铝板作阳极，在15V/cm的电场强度下，沉积60sec，干燥后再在300℃下于空气中烧制30min，冷却后即得CeO2薄膜（见图2）。
③配制0.0005M的AlCl3的无水乙醇溶液，然后将电解抛光的321不锈钢试样作阴极，纯铝板作阳极，在100V/cm的电场强度下，沉积15sec，干燥后再在500℃下于空气中烧制30min，冷却后即得Al2O3薄膜（见图3）。
④配制0.05M的MgCl2·6H2O的无水乙醇溶液，然后将电解抛光的321不锈钢试样作阴极，纯铝板作阳极，在15V/cm的电场强度下，沉积15sec，干燥后再在300℃下于空气中烧制30min，冷却后即得MgO薄膜（见图4）。
⑤配制0.005M的ZrOCl2·8H2O的无水乙醇溶液，然后将电解抛光的321不锈钢试样作阴极，纯铝板作阳极，在15V/cm的电场强度下，沉积300sec，干燥后再在300℃下于空气中烧制30min，冷却后即得ZrO2薄膜（见图5）。
⑥配制0.05M的SnCl2·2H2O的无水乙醇溶液，然后将电解抛光的321不锈钢试样作阴极，纯铝板作阳极，在15V/cm的电场强度下，沉积60sec，干燥后再在300℃下于空气中烧制30min，冷却后即得SnO2薄膜（见图6）。
⑦配制0.05M的ZnCl2的无水乙醇溶液，然后将电解抛光的321不锈钢试样作阴极，纯铝板作阳极，在15V/cm的电场强度下，沉积300sec，干燥后再在300℃下于空气中烧制30min，冷却后即得ZnO薄膜（见图7）。
⑧配制饱和的PbAc2·3H2O的无水乙醇溶液，然后将电解抛光的321不锈钢试样作阴极，纯铝板作阳极，在15V/cm的电场强度下，沉积300sec，干燥后再在300℃下于空气中烧制30min，冷却后即得PbO薄膜（见图8）。
由此工艺得到的稀土氧化物薄膜（如：Y2O3、CeO2）薄膜可以大幅度降低Cr2O3形成合金的氧化速度，可以大大改善Cr2O3形成合金和Al2O3形成合金的氧化皮的粘附性（见图9～图12）。
采用本发明，可以按需要制备多种均匀一致的氧化物薄膜，并且工艺简单，易于控制，因此可广泛适用于冶金、机械、电子、光学等技术领域。
图1为Y2O3薄膜的表面形貌。
图2为CeO2薄膜的表面形貌。
图3为Al2O3薄膜的表面形貌。
图4为MgO薄膜的表面形貌。
图5为ZrO2薄膜的表面形貌。
图6为SnO2薄膜的表面形貌。
图7为ZnO薄膜的表面形貌。
图8为PbO薄膜的表面形貌。
图9为Y2O3薄膜对Fe-25Cr合金的氧化动力学的影响（850℃）。
图10为Y2O3薄膜对Fe-25Cr合金的氧化动力学的影响（1000℃）。
图11为Y2O3薄膜对Fe-25Cr合金的氧化皮的粘附性的改善（1000℃）。
图12为Y2O3薄膜对Fe-25Cr-10Al合金的氧化皮的粘附性的改善（1000℃）。