[發(fā)明專利]一種Mo-S-Sb-C復(fù)合軟涂層刀具及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810444214.6
• 申請(qǐng)日: 2018-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108611606A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李學(xué)木;鄧建新;張亮亮;孫婕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C14/32
• 分類號(hào): C23C14/32;C23C14/02;C23C14/06;C23C14/08;C23C28/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

1.一種涂覆在刀具表面的Mo-S-Sb-C復(fù)合軟涂層，其特征在于：所述復(fù)合軟涂層由MoS₂、C、Sb₂O₃三種組分組成，其中，MoS₂、C、Sb₂O₃的質(zhì)量比為2-5：0.5-2：0.5-2。

2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合軟涂層，其特征在于：所述復(fù)合軟涂層中MoS₂、C、Sb₂O₃的質(zhì)量比為2：1：1。

3.一種Mo-S-Sb-C復(fù)合軟涂層刀具，其特征在于：所述刀具包括刀具基體、過(guò)渡層、復(fù)合軟涂層，所述刀具基體的材質(zhì)為高速鋼或硬質(zhì)合金，所述過(guò)渡層為金屬Ti，所述復(fù)合軟涂層由質(zhì)量比為2-5：0.5-2：0.5-2的MoS₂、C、Sb₂O₃組成；其中，所述過(guò)渡層覆蓋在刀具基體上，復(fù)合軟涂層覆蓋在過(guò)渡層上，優(yōu)選的，所述復(fù)合軟涂層由質(zhì)量比為2：1：1的MoS₂、C、Sb₂O₃組成。

4.如權(quán)利要求3所述的Mo-S-Sb-C復(fù)合軟涂層刀具的制備方法，其特征在于：首先將復(fù)合軟涂層的各組分的混合粉末制成懸浮液，然后利用多弧離子鍍沉積法依次在刀具基體上沉積出過(guò)渡層、復(fù)合軟涂層，即可得到Mo-S-Sb-C復(fù)合軟涂層刀具。

5.如權(quán)利要求4所述的Mo-S-Sb-C復(fù)合軟涂層刀具的制備方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

(1)懸浮液制備：將二硫化鉬、石墨、三氧化二銻按比例混合在水溶液中，并添加聚乙烯醇，加熱攪拌，獲得Mo-S-Sb-C懸浮液，備用；

(2)刀具基體預(yù)處理：將刀具基體表面拋光至鏡面，并分別在丙酮和無(wú)水乙醇溶液中超聲清洗，以除去其表面的污物，然后采用多弧離子鍍沉積法在刀具基體上沉積一層過(guò)渡層，備用；

(3)軟涂層沉積：將步驟(1)中的Mo-S-Sb-C懸浮液置于多弧離子鍍沉積裝置的注射器中，將步驟(2)中的含有過(guò)渡層的刀具置于多弧離子鍍沉積裝置的三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)基板上，設(shè)置懸浮液的流量、三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)基板的路徑和速度、直流高壓電源的輸出電壓、金屬噴頭與刀具的距離，在刀具的過(guò)渡層的上沉積出Mo-S-Sb-C復(fù)合軟涂層；

(4)后處理：將步驟(3)中的刀具置于烘箱中烘干，以充分蒸發(fā)涂層中的水分，然后將刀具置于加熱爐中保溫，使涂層充分固化，增強(qiáng)其與刀具表面的結(jié)合強(qiáng)度，即可得到Mo-S-Sb-C復(fù)合軟涂層刀具。

6.如權(quán)利要求5所述的Mo-S-Sb-C復(fù)合軟涂層刀具的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述MoS₂、C、Sb₂O₃的質(zhì)量比為1-5：0.2-2：0.2-2，優(yōu)選為2：1：1；

優(yōu)選的，步驟(1)中，所述攪拌的時(shí)間為20-40min，進(jìn)一步優(yōu)選為30min。

7.如權(quán)利要求5所述的Mo-S-Sb-C復(fù)合軟涂層刀具的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述超聲清洗的時(shí)間為10-30min，優(yōu)選為20min；

優(yōu)選的，所述過(guò)渡層的材質(zhì)為金屬Ti，其厚度為0.5-1mm。

8.如權(quán)利要求5所述的Mo-S-Sb-C復(fù)合軟涂層刀具的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，所述懸浮液的流量為2×10^-13m³·s^-1～5×10^-13m³·s^-1；

優(yōu)選的，所述金屬噴頭與刀具表面的間距為2-5mm；

優(yōu)選的，所述直流高壓電源的輸出電壓為3-6Kv。