[發(fā)明專利]一種空間機(jī)構(gòu)件固體抗菌硬質(zhì)涂層及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811525069.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109695023B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鞠鵬飛;李忠建;李辰旸;劉明芳;曹曉;蘇培博;周宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海航天設(shè)備制造總廠有限公司
• 主分類號(hào): C23C14/35
• 分類號(hào): C23C14/35;C23C14/16;C23C14/06
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 余岢

1.一種空間空間機(jī)構(gòu)件固體抗菌硬質(zhì)膜層制品的制備方法，其特征在于：所述空間空間機(jī)構(gòu)件固體抗菌硬質(zhì)膜層制品包含基體、Ti結(jié)合層、過(guò)渡層TiN、 TiAlZrN-Ag功能層，依次構(gòu)成的納米晶復(fù)合涂層；所述空間機(jī)構(gòu)件固體抗菌硬質(zhì)膜層制品的制備方法，它是利用閉合場(chǎng)非平衡反應(yīng)磁控濺射技術(shù)進(jìn)行鍍制的，制備方法如下步驟：

1) 濺射清洗：鍍膜設(shè)備，待鍍制樣件經(jīng)表面拋光、丙酮超聲清洗、乙醇超聲清洗并烘干后放入可旋轉(zhuǎn)的鍍件臺(tái)上，真空室內(nèi)抽真空至1.0×10^-3Pa，通入Ar，啟動(dòng)偏壓電源，對(duì)待鍍制樣件施加-500V的負(fù)偏壓進(jìn)行Ar等離子體輝光濺射清洗，以除去樣品表面的氧化物和其他雜質(zhì)；

2) 鍍結(jié)合層：調(diào)節(jié)偏壓至-60V，轉(zhuǎn)動(dòng)樣品臺(tái)正對(duì)Ti靶位，調(diào)節(jié)Ti靶電流3.0A，沉積時(shí)間5min在待鍍制樣件表面沉積一層Ti結(jié)合層；

3) 鍍過(guò)渡層：按照步驟2所示的方法，真空室通入N₂與Ar，N₂與Ar流量比為1：2，電流3.0A，沉積時(shí)間10min，便可制備獲得TiN過(guò)渡層；

4) 鍍功能層：調(diào)節(jié)偏壓至-80V，調(diào)節(jié)N₂與Ar流量比為1：1，調(diào)節(jié)Ti靶電流3.0A，Al靶電流0.2A，Zr靶電流0.2A，Ag靶電流1.0A；樣品臺(tái)公轉(zhuǎn)并自轉(zhuǎn)，便可通過(guò)反應(yīng)磁控濺射制備TiAlZrN-Ag功能層；

5) 關(guān)閉設(shè)備，涂層制備完成。

2.如權(quán)利要求1所述的空間機(jī)構(gòu)件固體抗菌硬質(zhì)膜層制品的制備方法，其特征在于：所述基體材料為鈦合金、鋁合金、不銹鋼或軸承鋼，Ti結(jié)合層厚度為10nm~100nm，TiN過(guò)渡層厚度為50nm~300nm，TiAlZrN-Ag功能層厚度為0.6μm ~3μm。

3.如權(quán)利要求2所述的空間機(jī)構(gòu)件固體抗菌硬質(zhì)膜層制品的制備方法，其特征在于：所述膜層為典型的納米晶/非晶結(jié)構(gòu)，鍍層的硬度為23GPa以上。

4.如權(quán)利要求1所述的空間機(jī)構(gòu)件固體抗菌硬質(zhì)膜層制品的制備方法，其特征在于：工作氣體Ar或N₂的流量為40~80sccm，工作氣壓為0.5~2.0Pa。

5.如權(quán)利要求1所述的空間機(jī)構(gòu)件固體抗菌硬質(zhì)膜層制品的制備方法，其特征在于：Ti、Al、Ag、Zr靶材均為純金屬靶材，純度為99.9%；工作氣體為高純Ar或N₂，純度為99.999%。