[發明專利]一種在硬質合金基體表面制備納米結構硬質涂層的方法

在審

• 申請號: 201410177800.0
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103898461A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 王周成;黃琳;吳正濤
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/02;C23C14/06
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

1.一種在硬質合金基體表面制備納米結構硬質涂層的方法，其特征在于其步驟如下：

1)將硬質合金基體依次研磨，拋光，超聲清洗，離子源清洗；

2)預濺射；

3)濺射沉積，完成在硬質合金基體表面制備納米結構硬質涂層。

2.如權利要求1所述一種在硬質合金基體表面制備納米結構硬質涂層的方法，其特征在于在步驟1)中，所述研磨的方法是將硬質合金基體分別在600目和1200目的金剛石砂輪盤上進行粗磨和細磨各10min。

3.如權利要求1所述一種在硬質合金基體表面制備納米結構硬質涂層的方法，其特征在于在步驟1)中，所述拋光的方法是用W2.5的金剛石拋光粉進行拋光至試樣表面均勻光亮。

4.如權利要求1所述一種在硬質合金基體表面制備納米結構硬質涂層的方法，其特征在于在步驟1)中，所述超聲清洗的方法是將拋光后的硬質合金基體按以下順序清洗，丙酮超聲清洗5min→無水乙醇超聲清洗5min→烘干待用。

5.如權利要求1所述一種在硬質合金基體表面制備納米結構硬質涂層的方法，其特征在于在步驟1)中，所述離子源清洗的方法是在濺射沉積前，先采用霍爾離子源對硬質合金基體進行清洗5min。

6.如權利要求5所述一種在硬質合金基體表面制備納米結構硬質涂層的方法，其特征在于所述離子源清洗的壓強為2×10^-2Pa，硬質合金基體的溫度為300℃，氬氣通量為10sccm，偏壓為-100V，陰極電流為29.5A，陰極電壓為19V，陽極電流為7A，陽極電壓為80V。

7.如權利要求1所述一種在硬質合金基體表面制備納米結構硬質涂層的方法，其特征在于在步驟2)中，所述預濺射的條件為：硬質合金基體溫度為300℃，通入氬氣，調節濺射腔體內工作壓強至1.0Pa，Zr靶材的直流電源功率為200W，Si靶材的射頻電源功率為100W，預濺射時間為10min。

8.如權利要求1所述一種在硬質合金基體表面制備納米結構硬質涂層的方法，其特征在于在步驟2)中，所述氬氣純度為99.99％，Zr靶材的純度為99.995％，Si靶的純度為99.9999％。

9.如權利要求1所述一種在硬質合金基體表面制備納米結構硬質涂層的方法，其特征在于在步驟3)中，所述濺射沉積的方法為在預濺射后，通入氬氣和氮氣，總通量為60sccm，其中氮氣流量為15～20％，沉積的工作壓強為0.3～0.5Pa，Zr靶材的直流電源功率為250W，Si靶材的射頻電源功率為40～80W，兩靶面呈90度角，共同的輝光區域對準硬質合金基體，濺射時間為90min，硬質合金基體溫度為300℃。

10.如權利要求1所述一種在硬質合金基體表面制備納米結構硬質涂層的方法，其特征在于在步驟3)中，所述氬氣和氮氣的純度為99.99％，Zr靶材的純度為99.995％，Si靶的純度為99.9999％。