[發明專利]一種新型耐磨耐腐蝕涂層

有效

• 申請號: 201710316678.4
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107142478B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 廖斌;歐陽曉平;張旭;張豐收;吳先映;羅軍;龐盼
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00;C23C14/48;C23C14/32;C23C14/16;C23C16/27
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1.一種在關鍵部件表面沉積的防腐蝕耐磨的多種納米晶混合的類金剛石涂層的方法，其特征在于，包括：

采用霍爾離子源進行高溫表面強化，提高表面致密性，通入氣體為氮氣進行氮化，處理溫度為500-900℃；

采用金屬真空蒸汽離子源(MEVVA)注入方法，在基底表面注入TiAlHfNi四元合金元素，形成金屬″釘扎層″；

采用磁過濾沉積技術(FCVA)在基材表面沉積第一層合金金屬過渡層，沉積的合金金屬元素包括Ti、Al、Hf、Ni；

采用磁過濾沉積技術(FCVA)，以TiAlHfNi四元靶材為陰極，通過調控多元靶材含量，并在真空室內通入反應氣體乙炔沉積獲得第二層多種納米晶混合的類金剛石涂層，該膜層擁有大量晶界，但同時具備抗磨損抗腐蝕能力。

2.根據權利要求1所述的一種在關鍵部件表面沉積的防腐蝕耐磨的多種納米晶混合的類金剛石涂層的方法，其特征在于：進行表面高溫強化時所用設備為霍爾離子源，溫度為500-900℃。

3.根據權利要求1所述的一種在關鍵部件表面沉積的防腐蝕耐磨的多種納米晶混合的類金剛石涂層的方法，其特征在于：所述金屬″釘扎層″的基底層為機械設備關鍵耐磨、抗磨損部件。

4.根據權利要求3所述的一種在關鍵部件表面沉積的防腐蝕耐磨的多種納米晶混合的類金剛石涂層的方法，其特征在于：所述制備金屬″釘扎層″的第一金屬元素為TiAlHfNi合金靶材，靶材成分Ti20-80％，Al30-50％，Hf1-10％,Ni10-20％，其注入電壓為8～15kV，束流強度為1～10mA，注入劑量為1×10¹⁵～1×10¹⁷/cm²，注入深度為70～120nm。

5.根據權利要求1所述的一種在關鍵部件表面沉積的防腐蝕耐磨的多種納米晶混合的類金剛石涂層的方法，在基底上沉積多種納米晶混合的類金剛石涂層時，其特征在于：

(a)在沉積所述第一層合金金屬過渡層時，采用的靶材為TiAlHfNi合金靶材，靶材成分Ti20-80％，Al30-50％，Hf1-10％，Ni10-20％，起弧電流90-120A，彎管磁場2.0～4.0A，束流200～800mA，順序采用負壓-800V、-600V、-400V、及-300V進行沉積；

(b)在沉積所述第二層多種納米晶混合的類金剛石涂層時，采用的靶材為TiAlHfNi合金靶材，靶材成分Ti20-80％，Al30-50％，Hf1-10％，Ni10-20％，起弧電流90～120A，彎管磁場3.0～4.0A，負壓-300～600V，沉積時間10～120min，占空比為20～100％，乙炔進氣量為10～250sccm。

6.根據權利要求書4或5所述的一種在關鍵部件表面沉積的防腐蝕耐磨的多種納米晶混合的類金剛石涂層的方法，其特征在于：所采用的靶材為四元金屬靶材，其中至少有一元與碳是弱鍵合的，能獨立形成金屬納米晶鑲嵌。

7.根據權利要求書4或5所述的一種在關鍵部件表面沉積的防腐蝕耐磨的多種納米晶混合的類金剛石涂層的方法，其特征在于：所采用的靶材為四元金屬靶材，其中至少有一元金屬是不與稀鹽酸、稀硫酸和強堿溶液作用。

8.根據權利要求5所述的一種在關鍵部件表面沉積的防腐蝕耐磨的多種納米晶混合的類金剛石涂層的方法，其特征在于，所述第一層合金金屬過渡層的厚度為10-500nm，所述第二層多種納米晶混合的類金剛石涂層厚度為1-10μm。