[發明專利]一種MoN/CrN納米復合涂層及其活塞環

有效

• 申請號: 201410022372.4
• 申請日: 2014-01-19
• 公開（公告）號: CN103741101A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 韓濱;閆少健;付德君
• 申請（專利權）人: 宜昌后皇真空科技有限公司
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/06;F02F5/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

1.一種MoN/CrN納米復合涂層，包括過渡層及納米復合薄膜層，其特征在于：所述的過渡層為襯底材料原子與Mo離子混合沉積而成；所述的納米復合薄膜層為MoN納米層與CrN納米層周期交替沉積復合而成。

2.根據權利要求1所述的MoN/CrN納米復合涂層，其特征在于：所述的襯底材料原子為活塞環表面的襯底材料經Mo離子轟擊，濺射出襯底材料原子。

3.根據權利要求2所述的MoN/CrN納米復合涂層，其特征在于：所述的襯底材料為單晶硅片Si（111）、YT14硬質合金以及鋼片制成的混合材料。

4.根據權利要求1所述的MoN/CrN納米復合涂層，其特征在于：所述的MoN納米層經純度為99.9%以上的Mo靶在氮氣環境中沉積而得；所述的CrN納米層經純度為99.9%以上的Cr靶在氮氣環境中沉積而得。

5.根據權利要求1所述的MoN/CrN納米復合涂層，其特征在于：MoN納米層厚度為10～20nm，CrN納米層厚度為5～15nm。

6.一種沉積MoN/CrN納米復合涂層于活塞環上的方法，其特征在于：包括以下步驟，

1）?在50-100℃下，將活塞環依次經CCl₄、丙酮、無水乙醇和水超聲清洗10~30min，再在200～400℃下，氬氣氣壓2.5Pa下，基體偏壓為-800V下、占空比80%條件下，將活塞環經過氬等離子體輝光清洗40min，然后在1.5Pa下氬氣環境，靶電流65A下，基體偏壓在-800V條件下Mo離子轟擊活塞環表面形成一層過渡層；

2）?在氮氣壓下沉積MoN/CrN納米復合涂層，通過控制工件架轉速及靶電流，調節雙層MoN/CrN納米復合涂層厚度及雙層MoN/CrN納米復合薄膜周期，得到沉積MoN/CrN納米復合涂層的活塞環。

7.根據權利要求6所述的沉積MoN/CrN納米復合涂層于活塞環上的方法，其特征在于：步驟2）中所述的氮氣壓為0.5~4.0Pa，沉積過程中工件架轉速為1～10rpm，靶電流為60~90A，基體偏壓為-180~250V。

8.根據權利要求6所述的沉積MoN/CrN納米復合涂層于活塞環上的方法，其特征在于：所述的過渡層厚度為10-30nm，MoN/CrN納米復合涂層厚度為3～10μm，其中雙層MoN/CrN納米復合涂層厚度為15～30nm，雙層MoN/CrN納米復合涂層周期數為100～1000。

9.一種沉積MoN/CrN納米復合涂層于活塞環上的設備，其特征在于：在沉積腔室（1）內水平安裝Mo和Cr的對靶（2，3），對靶（2，3）中央設置兩個垂直隔板（4），所述的垂直隔板（4）呈90°交叉設置形成交叉擋板，工件（5）懸掛在交叉擋板所劃隔成的對角象限內。

10.根據權利要求9所述的沉積MoN/CrN納米復合涂層于活塞環上的設備，其特征在于：所述的垂直隔板（4）為鋁板材質。