[發(fā)明專利]一種包含CrN擴散障層的導(dǎo)電復(fù)合涂層及制備方法

在審

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• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN108588662A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 耿樹江;趙茂森
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/32;C23C14/06;C23C14/16
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 俞魯江

1.一種包含CrN擴散障層的導(dǎo)電復(fù)合涂層，其特征在于：所述導(dǎo)電復(fù)合涂層包括一個CrN擴散障內(nèi)層和一個導(dǎo)電的合金熱轉(zhuǎn)化外層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包含CrN擴散障層的導(dǎo)電復(fù)合涂層，其特征在于：所述CrN擴散障內(nèi)層的厚度為0.5μm至5μm，連續(xù)致密，化學(xué)成分為：鉻含量78～88wt％，余量為氮。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包含CrN擴散障層的導(dǎo)電復(fù)合涂層，其特征在于：所述導(dǎo)電的合金熱轉(zhuǎn)化外層的厚度為5μm至20μm，其化學(xué)成分包括錳和銅，其中錳和銅的原子比為1.7:1.3。

4.一種包含CrN擴散障層的導(dǎo)電復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于：包括如下工序，工序一為CrN擴散障內(nèi)層的制備，工序二為合金外層的制備，工序三為熱處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的包含CrN擴散障層的導(dǎo)電復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于：所述CrN擴散障內(nèi)層的制備是利用多弧離子鍍制備CrN擴散障內(nèi)層，包括以下步驟：

(1)基體預(yù)處理工藝：將鐵素體不銹鋼基體經(jīng)240～2000#SiC砂紙打磨后拋光，在丙酮中超聲10～20min，用烘干機充分干燥；

(2)沉積CrN擴散障層：將清洗后的基體固定在轉(zhuǎn)架上，放入鍍膜機的真空室，真空室保持真空度1～6×10^-3pa，加熱至200～250℃；打開Ar流量閥，保持真空室內(nèi)壓力為0.1～0.6pa，通入N₂調(diào)節(jié)真空室內(nèi)壓力為0.3～1.6pa；打開轉(zhuǎn)架電源，轉(zhuǎn)速為30～60r/min；對基體施加100～300V負偏壓，占空比10～50％；鉻靶弧源電流55～70A，靶材為鉻靶材，沉積時間0.2～1.5小時。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的包含CrN擴散障層的導(dǎo)電復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于：所述合金外層的制備是利用直流磁控濺射制備合金外層，包括以下步驟：關(guān)閉偏壓電源和弧源電流，關(guān)閉N2流量閥和Ar流量閥，對真空室抽真空至1～6×10^-3pa；打開Ar流量閥，保持真空室壓力為0.1～0.6pa，溫度為200～250℃；打開直流電源，電壓200～500V，電流1～6A，靶材為MnCu靶材，沉積時間1～4小時。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的包含CrN擴散障層的導(dǎo)電復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于：所述熱處理是將制備好涂層的樣品置于馬弗爐中，在600～800℃空氣中熱暴露不低于10小時，通過熱處理將合金外層熱轉(zhuǎn)化為高溫導(dǎo)電的尖晶石層。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的包含CrN擴散障層的導(dǎo)電復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于：所述鉻靶材的純度為99.99％。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的包含CrN擴散障層的導(dǎo)電復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于：所述MnCu靶材采用Mn和Cu質(zhì)量比為1.7:1.3的合金。