[發(fā)明專利]一種含Au納米粒子梯度耐磨涂層的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710776679.7
• 申請(qǐng)日: 2017-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN107723656B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聞明;王魯寧;趙飛;張蕊;譚志龍;王傳軍;郭俊梅;李艷瓊;程勇;沈月
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明貴金屬研究所
• 主分類號(hào): C23C14/02
• 分類號(hào): C23C14/02;C23C14/35;C23C14/16;C23C14/58
• 代理公司: 昆明今威專利商標(biāo)代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

1.一種含Au納米粒子梯度耐磨涂層的制備方法，其特征在于，由下列加工工藝步驟構(gòu)成：

(1)對(duì)工業(yè)純Ti進(jìn)行機(jī)械拋光處理并采用丙酮超聲清洗3～10分鐘，隨后在真空條件下對(duì)工業(yè)純Ti進(jìn)行再結(jié)晶退火，獲得具有均勻微觀結(jié)構(gòu)的工業(yè)純Ti，再結(jié)晶退火處理的溫度為700～900℃，處理時(shí)間為1～4h，真空度為1x 10^-3～1x10^-4Pa；

(2)將經(jīng)過步驟(1)預(yù)處理的工業(yè)純Ti置于密閉真空容器頂部，底部放置不銹鋼球，對(duì)工業(yè)純Ti進(jìn)行表面機(jī)械研磨處理，鋼球的數(shù)量為200～300顆，鋼球直徑為6～8mm，表面機(jī)械研磨處理時(shí)間為30～120min，振動(dòng)頻率為50Hz；

(3)將步驟(2)處理好的工業(yè)純Ti采用丙酮超聲清洗3～10分鐘，隨后，將工業(yè)純Ti固定于雙磁控濺射源系統(tǒng)的樣品臺(tái)上，工業(yè)純Ti表面中心與Au靶和Al靶表面中心距離相等，距離為30～60mm；

(4)采用雙磁控濺射源系統(tǒng)，抽真空至1x10^-3Pa以下，隨后通入Ar氣，氣壓調(diào)節(jié)至0.5～2Pa，功率調(diào)節(jié)為20～100W，對(duì)純度至少為99.99wt％的Au靶和純度至少為99.95wt％的Al靶進(jìn)行濺射清洗3～10分鐘，濺射清洗時(shí)采用擋板裝置隔開工業(yè)純Ti；隨后，調(diào)節(jié)氣壓至0.8～6Pa，調(diào)節(jié)功率至50～350W，移開擋板，進(jìn)行Au靶和Al靶的共濺射，濺射時(shí)通過分別調(diào)整Au靶和Al靶所在的磁控濺射源的功率得到功率的不同配比，共濺射時(shí)間為0.5～3小時(shí)，從而實(shí)現(xiàn)制備出不同成分配比、不同厚度的Au/Ti復(fù)合涂層；

(5)對(duì)(4)處理好的工業(yè)純Ti在5～20wt％的硝酸溶液中浸泡5～30min；

(6)對(duì)(5)處理好的工業(yè)純Ti在空氣中進(jìn)行熱氧化處理，處理時(shí)間為1～3h，得到所需的梯度涂層。

2.如權(quán)利要求1所述一種含Au納米粒子梯度耐磨涂層的制備方法，其特征在于：所述梯度涂層從工業(yè)純Ti基體芯部到涂層最表面，其組成依次為工業(yè)純Ti的無應(yīng)變粗晶層、工業(yè)純Ti的變形態(tài)晶粒層、工業(yè)純Ti的超細(xì)晶層、工業(yè)純Ti的納米晶層、Au/TiO₂復(fù)合層。

3.如權(quán)利要求1所述一種含Au納米粒子梯度耐磨涂層的制備方法，其特征在于：工業(yè)純Ti進(jìn)行硝酸處理目的是為了選擇性溶解Al，得到多孔Au層。

4.如權(quán)利要求1所述一種含Au納米粒子梯度耐磨涂層的制備方法，其特征在于：工業(yè)純Ti選擇的熱氧化處理溫度低于工業(yè)純Ti的再結(jié)晶溫度。

5.如權(quán)利要求1所述一種含Au納米粒子梯度耐磨涂層的制備方法，其特征在于：梯度涂層最表層的Au/TiO₂復(fù)合層厚度為1～20μm，納米Au粒子尺寸為2-40nm。