[發(fā)明專利]一種Al-Cu-N耐磨硬質(zhì)涂層及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310174222.0
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN104141107A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 黃峰;郭軍;李艷玲;孟凡平
• 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;C23C14/35
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

1.一種Al-Cu-N耐磨硬質(zhì)涂層，其特征在于，由AlN晶體相和Cu晶體相組成，其中，Cu晶體相分散在AlN晶體中，Cu晶體相和AlN晶體相之間的界面以Cu-Al鍵鍵合；

所述的Al-Cu-N耐磨硬質(zhì)涂層中各元素的原子百分含量如下：

Al和N??????74.6%～89%；

Cu?????????11%～25.4%；

其中，Al和N的原子比為0.9～1：1。

2.根據(jù)權利要求1所述的Al-Cu-N耐磨硬質(zhì)涂層，其特征在于，所述的Al-Cu-N耐磨硬質(zhì)涂層中各元素的原子百分含量如下：

Al和N??????80%～89%；

Cu?????????11%～20%。

3.根據(jù)權利要求2所述的Al-Cu-N耐磨硬質(zhì)涂層，其特征在于，所述的Al-Cu-N耐磨硬質(zhì)涂層中各元素的原子百分含量如下：

Al和N??????82.1%～85.3%；

Cu?????????14.7%～17.9%；

其中，Al和N的原子比為1：1。

4.根據(jù)權利要求3所述的Al-Cu-N耐磨硬質(zhì)涂層，其特征在于，所述的Al-Cu-N耐磨硬質(zhì)涂層中各元素的原子百分含量如下：

Al?????????41.15%；

N??????????41.15%；

Cu??????????17.7%。

5.根據(jù)權利要求1～4任一項所述的Al-Cu-N耐磨硬質(zhì)涂層，其特征在于，所述的AlN晶體相的衍射面為0002面，所述的Cu晶體相的衍射面為111面。

6.根據(jù)權利要求1～4任一項所述的Al-Cu-N耐磨硬質(zhì)涂層，其特征在于，所述的Cu晶體相的粒徑為1～10nm。

7.根據(jù)權利要求1～6任一項所述的Al-Cu-N耐磨硬質(zhì)涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將Al靶安裝在中頻陰極上，Cu靶安裝在直流陰極上，基體安裝在陽極上，基體的溫度為200℃～400℃，通入氮氣，采用雙靶反應磁控濺射的方法，通過調(diào)節(jié)氮氣的分壓、Al靶的功率密度和Cu靶的功率密度，對基體進行濺射沉積，得到Al-Cu-N耐磨硬質(zhì)涂層。

8.根據(jù)權利要求7所述的Al-Cu-N耐磨硬質(zhì)涂層的制備方法，其特征在于，所述的氮氣的分壓為0.2Pa～0.5Pa，所述的Al靶的功率密度為4.5～5.5W/cm²，所述的Cu靶的功率密度為0.1～0.5W/cm²。

9.根據(jù)權利要求7所述的Al-Cu-N耐磨硬質(zhì)涂層的制備方法，其特征在于，在中頻陰極上施加-50V～-90V的中頻偏壓。