[發明專利]一種CrNx基成分梯度過渡的裝飾防護涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201310740302.8
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103741108A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 馬勝利;梁智濤
• 申請（專利權）人: 晨光真空技術（深圳）有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/06
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

1.一種CrNx基成分梯度過渡的裝飾防護涂層的制備方法，其特征在于，該方法采用三對平面Cr靶作為相應Cr元素的來源，三對平面Cr靶均勻安裝在離子源增強磁控濺射離子鍍膜設備的內壁上，通過調整中頻脈沖電源的電流控制上述三對平面Cr靶的濺射率；采用一個陽極層氣體離子源，以提高氣體的離化率和反應粒子的能量；采用高純Ar作為靶材濺射氣體；采用高純N₂作為反應氣體，通過陽極層氣體離子源后使其離化并與靶材濺射下來的Cr粒子結合，在樣品表面沉積形成三層結構的Cr底層/CrNx基梯度過渡層/CrN外層。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，具體按照下列步驟操作：

1）樣品經表面除油、拋光后浸入丙酮中超聲波清洗，酒精脫水；

2）將步驟1）處理后的樣品放入離子源增強磁控濺射離子鍍膜設備的轉架臺上，轉架臺可以轉動，以保證鍍膜過程的均勻性；

3）離子源增強磁控濺射離子鍍制備CrNx基涂層的工藝條件為：

A）樣品等離子體清洗：

樣品裝入真空室后，抽真空并加熱到100℃不變，通入50ml/min的Ar從離子源進入到真空室，當真空室氣壓達到6Pa時，開啟離子源的功率為1.0KW，偏壓電源的偏壓為-150V，對真空室樣品表面進行刻蝕轟擊，持續30min；

B）Cr底層制備：

調節氬氣流量到30ml/min、將真空室氣壓調至0.3Pa，然后開啟三對平面Cr靶電源，調節三對平面Cr靶電流均為10A，調節離子源功率為1.5KW，偏壓電源的偏壓為-100V，在樣品表面制備Cr底層，時間10min；

C)CrNx基過渡層制備：

Cr底層制備完成后，保持三對平面Cr靶的電流為10A，離子源功率1.5KW，偏壓-100V不變，打開N₂開關，在真空室溫度100℃、氣壓0.3Pa下，在Cr底層上制備CrNx基成分梯度過渡層，用質量流量控制器調節N₂流量在80min內從0ml/min線性增加到150ml/min；

D）CrN外層制備：

當上述N₂流量增加到150ml/min時，CrNx基成分梯度過渡層制備即完成，開始進入外層CrN的制備，這時維持三個平面Cr靶的電流均為10A，N₂流量150ml/min，離子源功率1.5KW不變，鍍膜偏壓降為-50V，在真空室溫度100℃，氣壓0.3Pa下，沉積時間30min。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的Cr底層/CrNx基梯度過渡層/CrN外層，其厚度分別為0.2μm，1.7μm和0.6μm。