[發明專利]硼化鈦/氮化硅納米多層涂層及其制備方法

無效

• 申請號: 201010237724.X
• 申請日: 2010-07-27
• 公開（公告）號: CN101886242A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 張晶晶;許輝;祝新發;李玉閣;李戈揚
• 申請（專利權）人: 上海工具廠有限公司;上海交通大學
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/34
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種TiB₂/Si₃N₄納米多層涂層，其特征在于，由TiB₂和Si₃N₄兩種材料交替沉積形成納米量級的多層結構，在多層結構中的每一個雙層結構，Si₃N₄層的厚度為0.2～0.8nm，TiB₂層的厚度為2～8nm，納米多層涂層的總厚度為1～4μm。

2.根據權利要求1所述的TiB₂/Si₃N₄納米多層涂層，其特征是，所述的Si₃N₄層為氣相沉積非晶結構。

3.根據權利要求1所述的TiB₂/Si₃N₄納米多層涂層，其特征是，所述的TiB₂層模板效應下被強制晶化的六方晶體結構。

4.根據權利要求1所述的TiB₂/Si₃N₄納米多層涂層，其特征是，在所述的TiB₂及其(0001)晶體面上形成共格外延生長的超晶格柱狀晶。

5.一種TiB₂/Si₃N₄納米多層涂層的制備方法，其特征在于，包括步驟如下：

①首先將金屬或陶瓷基體表面作鏡面拋光處理；

②然后采用雙靶射頻磁控濺射方法在金屬或陶瓷的基體上交替沉積TiB₂層和Si₃N₄層，制取TiB₂/Si₃N₄納米多層涂層；

③納米多層涂層中的TiB₂和Si₃N₄都采用射頻電源控制的陰極在Ar氣中分別濺射TiB₂和Si₃N₄化合物靶材的雙靶射頻濺射方法，直至TiB₂/Si₃N₄納米多層涂層達到厚度1～4μm。

6.根據權利要求5所述的TiB₂/Si₃N₄納米多層涂層的制備方法，其特征是，所述的雙靶射頻濺射，是通過基體在TiB₂和Si₃N₄靶前交替停留獲得具有成分調制結構的納米多層涂層，每一層的厚度由濺射靶的功率及基體在靶前的停留時間控制。

7.根據權利要求5或者6所述的TiB₂/Si₃N₄納米多層涂層的制備方法，其特征是，所述的雙靶射頻濺射，真空室內背底真空≤10^-3Pa后，向其中通入Ar氣體，Ar的氣壓為0.3～1.5Pa，基體溫度＜400℃。

8.根據權利要求6所述的TiB₂/Si₃N₄納米多層涂層的制備方法，其特征是，所述的雙靶射頻濺射，TiB₂靶濺射功率為100-150W，沉積時間為6-16秒。

9.根據權利要求6所述的TiB₂/Si₃N₄納米多層涂層的制備方法，其特征是，所述的雙靶射頻濺射，Si₃N₄靶濺射功率為30-80W，沉積時間為2-3秒。