[發(fā)明專利]碳化鈦耐磨陶瓷涂層及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810265794.2
• 申請(qǐng)日: 2018-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN110318036B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊科;王少龍;江南;易劍;褚伍波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號(hào): C23C16/32
• 分類號(hào): C23C16/32
• 代理公司: 上海一平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31266
• 代理人: 馬思敏;徐迅

1.一種碳化鈦耐磨陶瓷涂層，其特征在于，所述涂層含有碳元素和鈦元素形成的碳化鈦，且所述涂層中的碳化鈦含有微孿晶與層錯(cuò)復(fù)合結(jié)構(gòu)；

所述碳化鈦耐磨陶瓷涂層通過(guò)以下方法制備：

(1)提供一基材；

(2)通過(guò)化學(xué)氣相沉積法，在碳源和鈦源存在下，在所述的基材表面進(jìn)行化學(xué)氣相沉積，從而在所述基材表面形成所述的涂層；

所述的步驟(2)中，所述的沉積的條件包括：沉積溫度為1000-1020℃；

所述的步驟(2)中，所述的碳源為氣體源，且所述碳源的流量為500-800sccm；

所述的方法還包括步驟：(b)在所述的步驟(2)進(jìn)行之前，在真空條件下，通入第一輔助氣體，對(duì)所述的基材進(jìn)行預(yù)熱；

所述的步驟(b)中，所述的第一輔助氣體選自下組：氬氣、氮?dú)狻⒑狻錃猓蚱浣M合。

2.如權(quán)利要求1所述的涂層，其特征在于，所述涂層中碳元素的原子百分比為20-60%，鈦元素的原子百分比為40-80%，按所述涂層中原子的總數(shù)計(jì)。

3.如權(quán)利要求1所述的涂層，其特征在于，所述涂層中含有碳化鈦晶粒。

4.如權(quán)利要求1所述的涂層，其特征在于，所述微孿晶的尺寸大小為10-150nm；和/或

所述層錯(cuò)長(zhǎng)度為30-100nm。

5.如權(quán)利要求1所述的涂層，其特征在于，所述的涂層包括選自下組的一種或多種特征：

(i)所述的涂層的摩擦系數(shù)為0.16-0.25；和/或

(ii)所述的涂層的平均磨損率為2.0×10^-6-3.0×10^-6mm³N^-1m^-1。

6.一種制備如權(quán)利要求1所述碳化鈦耐磨陶瓷涂層的方法，其特征在于，所述的方法包括步驟：

(1)提供一基材；

(2)通過(guò)化學(xué)氣相沉積法，在碳源和鈦源存在下，在所述的基材表面進(jìn)行化學(xué)氣相沉積，從而在所述基材表面形成所述的涂層；

所述的步驟(2)中，所述的沉積的條件包括：沉積溫度為1000-1020℃；

所述的步驟(2)中，所述的碳源為氣體源，且所述碳源的流量為500-800sccm；

所述的方法還包括步驟：(b)在所述的步驟(2)進(jìn)行之前，在真空條件下，通入第一輔助氣體，對(duì)所述的基材進(jìn)行預(yù)熱；

所述的步驟(b)中，所述的第一輔助氣體選自下組：氬氣、氮?dú)狻⒑狻錃猓蚱浣M合。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的步驟(2)中，所述化學(xué)氣相沉積法包括步驟：通入碳源、鈦源和第二輔助氣體，在所述的基材表面上沉積得到所述涂層。

8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的步驟(b)中，所述的第一輔助氣體的流量為100-600sccm。

9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的步驟(b)中，所述的第一輔助氣體為氬氣。

10.一種制品，其特征在于，所述的制品含有如權(quán)利要求1所述的碳化鈦耐磨陶瓷涂層，或者所述制品由權(quán)利要求1所述的碳化鈦耐磨陶瓷涂層構(gòu)成。