[發明專利]一種V-Si-N納米復合硬質涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201210007178.X
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102560355A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 黃峰;葛芳芳;李艷玲;戴丹
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/34
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

1.一種V-Si-N納米復合硬質涂層的制備方法，包括以下步驟：

(1)基體清洗；

(2)沉積涂層：在真空室中，將Si靶安裝在中頻陰極上，V靶安裝在直流陰極上，Si靶和V靶到基體的距離均為5cm～10cm，Si靶和V靶通過擋板與基體隔離，先通入Ar氣，進行預濺射，再通入N₂氣，通過調節Si靶的功率和V靶的功率，在350℃～600℃和0.3Pa～1.0Pa條件下，對基體濺射沉積V-Si-N納米復合硬質涂層，得到V-Si-N納米復合硬質涂層；

所述的Si靶的功率密度為0.5～2.5W/cm²，V靶的功率密度為2.5～6.5W/cm²，所述的基體的偏壓為-30V～-70V。

2.根據權利要求1所述的V-Si-N納米復合硬質涂層的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的真空室的本底壓強小于等于5×10^-5Pa。

3.根據權利要求1所述的V-Si-N納米復合硬質涂層的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的Ar氣的流量為27～37sccm，所述的N₂氣的流量為19～29sccm。

4.根據權利要求1～3任一項所述的制備方法制備的V-Si-N納米復合硬質涂層。

5.根據權利要求4所述的V-Si-N納米復合硬質涂層，其特征在于，成分表示為(V_1-xSi_x)N，其中，1-x為0.7～0.98，x為0.02～0.3。

6.根據權利要求5所述的V-Si-N納米復合硬質涂層，其特征在于，成分表示為(V_1-xSi_x)N，其中，1-x為0.85～0.98，x為0.02～0.15。

7.根據權利要求4所述的V-Si-N納米復合硬質涂層，其特征在于，所述的V-Si-N納米復合硬質涂層的厚度為0.5μm～5μm。

8.根據權利要求4所述的V-Si-N納米復合硬質涂層，其特征在于，所述的V-Si-N納米復合硬質涂層包含非晶結構的Si₃N₄連續相和若干個VN晶體顆粒，各個VN晶體顆粒由非晶結構的Si₃N₄連續相包裹，VN晶體顆粒與非晶結構的Si₃N₄連續相形成共格界面。

9.根據權利要求8所述的V-Si-N納米復合硬質涂層，其特征在于，所述的V-Si-N納米復合硬質涂層中VN晶體顆粒的尺寸為1～10nm，相鄰的VN晶體顆粒的間距為0.5～3nm。