[發明專利]一種WS2/Zr軟涂層微納復合織構陶瓷刀具及其制備方法無效
| 申請號： | 201410263779.6 | 申請日： | 2014-06-13 |
| 公開（公告）號： | CN104014828A | 公開（公告）日： | 2014-09-03 |
| 發明（設計）人： | 邢佑強;鄧建新 | 申請（專利權）人： | 山東大學 |
| 主分類號： | B23B27/00 | 分類號： | B23B27/00;B23K26/36;B23K26/60;C23C14/32;C23C14/35;C23C14/14;C23C14/06 |
| 代理公司： | 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221 | 代理人： | 李健康 |
| 地址： | 250061 山東*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 ws sub zr 涂層 復合 陶瓷 刀具 及其 制備 方法 | ||
1.一種WS2/Zr軟涂層微納復合織構陶瓷刀具，基體材料為Al2O3基或Si3N4基陶瓷，其特征在于陶瓷刀具負倒棱處具有納米織構，陶瓷刀具前刀面上具有微納米復合織構，織構陶瓷刀具表面沉積WS2/Zr軟涂層，WS2/Zr軟涂層與織構之間具有一層Zr過渡層。
2.一種WS2/Zr軟涂層微納復合織構陶瓷刀具制備方法，其特征在于：采用激光加工技術在陶瓷刀具前刀面加工出微米織構，并在陶瓷刀具負倒棱及前刀面上加工出納米織構，再采用多弧離子鍍+中頻磁控濺射沉積方法先后在織構陶瓷刀具表面沉積Zr過渡層和WS2/Zr軟涂層，其具體的制備方法如下：
(一)在陶瓷刀具表面加工微納米織構
(1)將陶瓷刀具前刀面及負倒棱處研磨拋光至鏡面，依次放入酒精和丙酮中超聲清洗各20min；
(2)采用Nd:YAG固體激光在陶瓷刀具前刀面刀屑接觸區加工出不同形貌及尺寸的微米織構；其中，微米織構寬度為30-80μm，深度為10-150μm；
(3)采用飛秒激光在陶瓷刀具負倒棱處及前刀面刀屑接觸區加工出不同形貌及尺寸的納米織構；納米織構內部結構為波紋狀溝槽，溝槽寬度為200-400nm，深度為50-300nm，周期為600-800nm；
(二)在織構陶瓷刀具表面沉積軟涂層
(1)前處理：將微納復合織構陶瓷刀具依次放入酒精和丙酮中超聲清洗各20min，采用真空干燥箱充分干燥后迅速放入鍍膜機真空室。真空室本底真空7.0×10-3Pa，加熱至180℃，保溫時間30-40min；
(2)離子清洗：通入Ar氣，其壓力為0.6-1.5Pa，開啟偏壓電源，電壓800-900V，占空比0.2，輝光放電清洗15min；偏壓降低至200-300V，開啟離子源離子清洗20min，開啟電弧源，偏壓400-600V，靶電流80A，離子轟擊Zr靶1-2min；
(3)沉積Zr：調整Ar氣壓至0.4-0.5Pa，偏壓降低至100-200V，電弧鍍Zr2-5min；
(4)沉積WS2/Zr：開啟WS2靶，偏壓調至120-150V，靶電流0.5-1.5A，沉積溫度為150-200℃，中頻磁控濺射沉積WS2/Zr60-120min；
(5)關閉WS2靶和Zr靶，關閉偏壓電源、離子源及氣體源，保溫30-60min，沉積涂層結束。
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