[發明專利]鈮-釩-硅-氮納米硬質薄膜及制備方法

在審

• 申請號: 201610066916.6
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105695933A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 許俊華;鞠洪博;喻利花
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/16;C23C14/18;C23C14/35;C23C14/34
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種鈮-釩-硅-氮納米硬質薄膜，其特征在于所述薄膜采用雙靶共焦射頻反應濺射法沉 積在硬質合金或陶瓷基體上制備得到，以Nb為過渡層，薄膜中Si相對含量(Si/(Nb+V+Si)) 在10-13at.％，V相對含量(V/(Nb+V+Si))在0-17.6at.％之間；薄膜由固溶體Nb-V-Si-N及非晶 Si₃N₄構成；所述薄膜厚度在2-3μm；所述薄膜硬度29～35GPa，膜基結合力4.2～9.8N，所述 薄膜斷裂韌性1.1～1.7MPa.m^1/2。

2.根據權利要求1所述的鈮-釩-硅-氮納米硬質薄膜，其特征在于在室溫-600℃服役環境 下，V含量為17.6at.％的所述薄膜體現出最低的平均摩擦系數，V含量為4.5at.％的所述薄膜 體現出最低的磨損率。

3.權利要求1或2所述鈮-釩-硅-氮納米硬質薄膜的制備方法，其特征在于利用雙靶共焦 射頻反應濺射法在硬質合金或陶瓷基體上沉積鈮-釩-硅-氮硬質納米結構薄膜，沉積時，真空 度為＜6.0×10^-4Pa，以氬氣起弧，氮氣為反應氣進行沉積；靶到基體的距離固定為11cm，固 定濺射氣壓0.3Pa、氬氮流量比10:5，在基體上先沉積Nb為過渡層，Nb靶和Si靶濺射功率 分別穩定在200W和60W，V靶濺射功率為0-180W。

4.根據權利要求3所述鈮-釩-硅-氮納米硬質薄膜的制備方法，其特征在于所述過渡層厚 度為200nm。

5.根據權利要求3所述鈮-釩-硅-氮納米硬質薄膜的制備方法，其特征在于所述V靶濺 射功率為40W。