[發(fā)明專利]一種超硬多層復(fù)合類金剛石涂層及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610062672.4
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN107022740A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃裕祥
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東耐信鍍膜科技有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/32;C23C14/18;C23C14/06
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1.一種超硬多層復(fù)合類金剛石涂層，其特征在于：該涂層依次由微鉆基體、底層粘接層、中間過渡層和表層構(gòu)成，所述底層粘接層為金屬鈦（Ti）或金屬鉻（Cr）層，所述中間過渡層為低硬度類金剛石膜，所述表層為復(fù)合金剛石涂層；所述復(fù)合金剛石涂層為鈦（Ti）或氮?dú)猓∟₂）摻雜類金剛石涂層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超硬多層復(fù)合類金剛石涂層，其特征在于：所述底層粘接層厚度為0.3～0.5微米。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超硬多層復(fù)合類金剛石涂層，其特征在于：所述中間過渡層厚度為0.2～0.3微米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超硬多層復(fù)合類金剛石涂層，其特征在于：所述表層厚度為1～2微米。

5.一種超硬多層復(fù)合類金剛石涂層的制備方法，其特征在于：將經(jīng)過常規(guī)前處理后的微鉆置于陰極過濾電弧-離子源-磁控濺射復(fù)合氣相沉積真空系統(tǒng)中，依次沉積以下多層梯度膜：

（1）磁控濺射鈦（Ti）粘接層，將工件置于磁控濺射真空系統(tǒng)中，以金屬鈦（Ti）靶為陰極，工作氣體為氬氣（Ar），沉積時間5～15分鐘；工藝過程中，氬氣被離化成氬離子，高能量的氬離子轟擊鈦靶材表面，將表層的鈦原子轟離靶材表面，然后沉積到工件上；

（2）過濾陰極電弧離子源沉積低硬度、低應(yīng)力類金剛石層，石墨靶，真空度為10^-4Pa，時間為15～30分鐘；采用高脈沖偏壓電壓2000V，適當(dāng)縮短脈沖時間而增加電壓值，從而能夠獲得低應(yīng)力的類金剛石涂層，可以提高整個涂層和工件基體的粘結(jié)力；

（3）鈦（Ti）或氮?dú)猓∟₂）摻雜類金剛石梯度復(fù)合涂層沉積，通過摻雜，獲得高硬度和高結(jié)合力的涂層；

（3.1）沉積過程中，硬金剛石涂層工藝真空為5×10^-4Pa，無摻雜，1000～1500V的負(fù)脈沖偏壓，獲得純類金剛石涂層，硬度高，應(yīng)力高；

（3.2）沉積過程中，摻雜時的真空氣壓為0.5Pa，微鉆樣品上施加1000～1500V的負(fù)脈沖偏壓；獲得摻雜類金剛石涂層，硬度低，應(yīng)力低；

通過重復(fù)（3.1）和（3.2）工藝步驟，工藝時間100～200分鐘，最后，在微鉆上獲得多層類金剛石復(fù)合涂層。