[發明專利]多層涂層

無效

• 申請號: 201080009927.1
• 申請日: 2010-01-28
• 公開（公告）號: CN102341527A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: J·R·尼科爾斯;K·J·勞森;J·拉奧;A·格魯帕
• 申請（專利權）人: 梯爾鍍層有限公司;克蘭菲爾德大學
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00;C23C14/35
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 苗征;于輝

1.用于基材表面的耐磨涂層，所述涂層具有至少一個金屬層和至少一個陶瓷材料層，并具有充分的彈性以耐沖擊、侵蝕和/或循環負載磨損過程。

2.根據權利要求1所述的涂層，其中所述涂層由至少四個層組成。

3.根據權利要求1或2所述的涂層，其中所述涂層由多個金屬材料層和陶瓷材料層組成。

4.根據權利要求3所述的涂層，其中陶瓷層與金屬材料層交替。

5.根據權利要求3所述的涂層，其中至少一個所述金屬層由“形狀記憶合金”形成。

6.根據權利要求3所述的涂層，其中所述陶瓷層是第4、5或6族金屬、和/或鋁和/或硅的硼化物、碳化物、氮化物或氧化物中的任一種或任意組合。

7.根據權利要求3所述的涂層，其中提供了具有合金層和至少一個陶瓷層的涂層，所述陶瓷層由硼化物、碳化物、氮化物或氧化物形成。

8.根據權利要求3所述的涂層，其中所述金屬材料層包含NiTi合金和/或選自鎳、鈦、鉻、鋁、鉑、鉿、鋯、鈷、銅和/或釔的元素。

9.根據權利要求8所述的涂層，其中至少所述金屬材料層提供形狀記憶合金的性能。

10.根據權利要求8所述的涂層，其中至少所述金屬層顯示出超彈性性能。

11.根據權利要求1所述的涂層，其中在一定溫度下沉積多層涂層以輔助所述“形狀記憶合金”層的重結晶。

12.根據權利要求3所述的涂層，其中所使用的陶瓷是所述金屬層材料中包含的合金元素之一的硼化物、碳化物、氮化物或氧化物。

13.根據權利要求12所述的涂層，其中沉積界面陶瓷層，所述界面陶瓷層是所述金屬層材料中包含的合金元素之一的硼化物、碳化物、氮化物或氧化物。

14.根據前述權利要求任一項所述的涂層，其中所述陶瓷層的厚度在0.1-5.0μm的范圍內，優選0.3-3.0μm。

15.根據前述權利要求任一項所述的涂層，其中所述陶瓷層厚度小于如下定義的陶瓷脆性斷裂臨界厚度：

hc=EγS2f.σ2]]>

其中E是陶瓷的彈性模量，γ_S是陶瓷的斷裂表面能，σ是因沖擊負載而在陶瓷層中產生的最大拉伸應力，以及f是與接觸幾何形狀相關的幾何因子。

16.根據權利要求15所述的涂層，其中對于模量為300GPa的1μm厚度陶瓷層，所述幾何因子f為16。

17.根據前述權利要求任一項所述的涂層，其中所述陶瓷層本身具有多個子層。

18.權利要求17所述的涂層，其中所述子層具有不同的具有不同的陶瓷組成，并且所述陶瓷層顯示出超晶格結構，這改善了它的硬度和耐斷裂性。

19.根據前述權利要求任一項所述的涂層，其中第一陶瓷層通過粘合層與所述基材材料粘接。

20.根據權利要求19所述的涂層，其中所述粘合層由特定選擇的金屬或合金形成，以輔助所述陶瓷層和所述基材之間的粘接。

21.根據權利要求20所述的涂層，其中所述粘合層是鈦和/或鉻或基于鈦或鉻的合金。

22.根據權利要求19所述的涂層，其中所述粘合層增強了所述第一陶瓷層的粘接，并提供擴散阻隔作用。

23.根據權利要求3所述的涂層，其中所述形狀記憶合金層的厚度在所述陶瓷層的厚度的0.5倍-2.0倍之間。

24.根據權利要求3所述的涂層，其中所述多個層擴展為25個重復的金屬和陶瓷雙層，其中之一是所述金屬粘合層。