[發(fā)明專利]一種高溫耐磨的AlCrSiN納米復(fù)合涂層及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810542941.6
• 申請(qǐng)日: 2018-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN108796453B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王啟民;鐘星;吳正濤;代偉;伍一銘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C14/32
• 分類號(hào): C23C14/32;C23C14/06
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

1.一種高溫耐磨的AlCrSiN納米復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)將基體置于腔室中，升溫至300℃～500℃，抽真空至3.0×10^-3Pa～7.0×10^-3Pa，通入100sccm～250sccm氬氣和50sccm～150sccm氪氣，設(shè)置工件轉(zhuǎn)架偏壓為-650V～-1000V，頻率為20kHz～240kHz，進(jìn)行脈沖刻蝕10min～20min；然后再次通入100sccm～250sccm氬氣和50sccm～150sccm氪氣，設(shè)置工件轉(zhuǎn)架偏壓為-150V～-300V，離子源電流為15A～30A，進(jìn)行直流刻蝕20min～50min；

b)調(diào)節(jié)偏壓至-80V～-200V，通入200～450sccm的氬氣，點(diǎn)燃Cr靶，調(diào)節(jié)氣壓至1Pa～2.5Pa，溫度設(shè)為300℃～450℃，脈沖電弧電源輸出電流波形為矩形波或鋸齒波，輸出的脈沖平均電流70A～110A，頻率為5Hz～200Hz，占空比為1％～70％，在基體表面沉積Cr界面植入層，沉積時(shí)間為5min～10min；

c)調(diào)節(jié)偏壓至-80～-150V，通入200～600sccm的氮?dú)猓c(diǎn)燃Cr靶，調(diào)節(jié)氣壓至1.0Pa～2.5Pa，溫度300℃～450℃，脈沖電弧電源輸出電流波形為矩形波或鋸齒波，輸出的脈沖平均電流70A～110A，頻率為5Hz～200Hz，占空比為1％～70％，在所述Cr界面植入層表面沉積CrN過(guò)渡層，沉積時(shí)間為10min～30min；

d)調(diào)節(jié)偏壓至-50V～-150V，通入250sccm～600sccm的氮?dú)猓c(diǎn)燃AlCrSi靶，調(diào)節(jié)氣壓至1.0Pa～2.5Pa，溫度設(shè)為300℃～450℃，脈沖電弧電源輸出電流波形為矩形波或鋸齒波，輸出的脈沖平均電流60A～100A，頻率設(shè)為5Hz～200Hz，占空比為1％～70％，在所述CrN過(guò)渡層表面沉積AlCrSiN過(guò)渡層，沉積時(shí)間為1h～4h。

2.一種由權(quán)利要求1所述制備方法得到的AlCrSiN納米復(fù)合涂層，其特征在于，自基體起由下而上依次為：Cr界面植入層、CrN過(guò)渡層和AlCrSiN表面功能層；

其中，所述CrN過(guò)渡層中，按原子數(shù)百分比計(jì)，包括：Cr 35％～55％，N 45％～65％；所述AlCrSiN表面功能層中,按原子數(shù)百分比計(jì)，包括：Al 17％～30％，Cr 13％～26％，Si2％～10％，N 40％～56％。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的AlCrSiN納米復(fù)合涂層，其特征在于，所述Cr界面植入層的厚度為20nm～200nm；所述CrN過(guò)渡層的厚度為100nm～500nm；所述AlCrSiN功能層的厚度為1μm～10μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的AlCrSiN納米復(fù)合涂層，其特征在于，所述基體為單晶硅、硬質(zhì)合金、高速鋼或鈦合金。