[發(fā)明專利]一種基體表面的TiAlN/TiAlCN多層膜涂層及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010594825.2
• 申請日: 2010-12-09
• 公開（公告）號: CN102011090A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪愛英;陳鋒光;孫麗麗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/35
• 代理公司: 寧波市天晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33219
• 代理人: 張文忠;任漢平

1.一種基體表面的TiAlN/TiAlCN多層膜涂層，基體與TiAlN/TiAlCN多層膜涂層之間為過渡涂層，其特征是：所述的TiAlN/TiAlCN多層膜涂層由TiAlN膜與TiAlCN膜交替層疊形成周期排列；所述的TiAlN/TiAlCN多層膜涂層的一個周期中，TiAlN膜與TiAlCN膜的厚度之和為1納米～20納米；所述的TiAlCN膜中C原子的原子百分含量為0.1％～5％。

2.一種基體表面的TiAlN/TiAlCN多層膜涂層的制備方法，其特征是：包括如下步驟：

步驟1：鍍膜腔體內(nèi)通入氣壓為0.1Pa～2Pa的氬氣，基體上施加-200V～-1600V的脈沖偏壓，利用線性陽極層離子源電離氬離子刻蝕基體表面10分鐘～30分鐘，線性陽極層離子源電流為1A～3A；

步驟2：鍍膜腔體內(nèi)通入氮?dú)夂蜌鍤猓３值獨(dú)夥謮涸?.2Pa～2Pa，氬氣分壓在0.1Pa～1Pa，腔體內(nèi)溫度控制在350℃～500℃，用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)制備過渡涂層；

步驟3：鍍膜腔體內(nèi)通入氮?dú)夂蜌鍤猓３值獨(dú)夥謮涸?.2Pa～2Pa，氬氣分壓在0.1Pa～1Pa，腔體內(nèi)溫度控制在300℃～500℃，選用TiAl合金靶和TiAlC合金靶作為對靶，TiAlC合金靶中C原子的原子百分含量為0.1％～5％，并且TiAl合金靶和TiAlC合金靶中Ti原子與Al原子的摩爾比相同，調(diào)節(jié)對靶的數(shù)量以及基體的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)速率，用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)制備TiAlN膜與TiAlCN膜交替層疊形成周期排列的TiAlN/TiAlCN多層膜涂層，多層膜涂層的一個周期中，TiAlN膜與TiAlCN膜的厚度之和為1納米～20納米；

步驟4：停止鍍膜，繼續(xù)往腔體里通入氮?dú)夂蜌鍤猓敝燎惑w內(nèi)溫度降至100℃以下取出基體。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基體表面的TiAlN/TiAlCN多層膜涂層的制備方法，其特征是：所述的高功率脈沖磁控濺射的脈沖電壓為600V～2000V，頻率為50Hz～500Hz，一個周期內(nèi)脈沖持續(xù)時為50us～500us，基體脈沖偏壓為-50V～-350V。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基體表面的TiAlN/TiAlCN多層膜涂層的制備方法，其特征是：所述的過渡涂層為TiAlN或TiN。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基體表面的TiAlN/TiAlCN多層膜涂層的制備方法，其特征是：只有一對靶時，基體公轉(zhuǎn)速率為1轉(zhuǎn)/分鐘～8轉(zhuǎn)/分鐘，自轉(zhuǎn)速率為1轉(zhuǎn)/分鐘～14轉(zhuǎn)/分鐘。