[發(fā)明專利]用于注塑模具的防粘附硬質(zhì)涂層及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910082754.9
• 申請(qǐng)日: 2019-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN109594042B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳君;樂務(wù)時(shí)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州涂冠鍍膜科技有限公司
• 主分類號(hào): C23C14/06
• 分類號(hào): C23C14/06;C23C14/16;C23C14/35
• 代理公司: 蘇州謹(jǐn)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32295
• 代理人: 葉棟

1.一種用于注塑模具的防粘附硬質(zhì)涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、通過沉積法在模具的表面上沉積結(jié)合層，即Cr層，所述結(jié)合層的厚度為1.5~3μm；

S2、通過沉積法在所述結(jié)合層上沉積過渡層，即CrN層，所述過渡層的厚度為2~4μm；

S3、通過沉積法在所述過渡層上沉積第一復(fù)合物層，所述第一復(fù)合物層包括(Cr,Ni)N/DLC層，所述第一復(fù)合物層的厚度為3~10μm；

S4、通過保護(hù)氣氛熱處理以使所述第一復(fù)合物層形成第二復(fù)合物層，所述第二復(fù)合物層包括(Cr,Ni)N/DLC/CNTs層；

S5、通過輝光放電等離子體改性以使所述第二復(fù)合物層形成所述硬質(zhì)防粘附功能層，即(Cr,Ni)N/DLC-CF₃/CNTs-CF₃層，所述防粘附硬質(zhì)涂層的厚度為6.5~17μm。

2.如權(quán)利要求1所述的用于注塑模具的防粘附硬質(zhì)涂層的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述沉積法為磁控濺射離子鍍沉積法，沉積所述過渡層具體包括以下步驟：

將所述模具放入至爐體內(nèi)，抽真空到0.8×10^-3以上真空度，通入氬氣，其純度為99.99％，氣壓控制在0.1~1pa，其中，Cr靶電流0.6~2.2 A，負(fù)偏壓60~180 V，偏壓頻率150~300kHz。

3.如權(quán)利要求1所述的用于注塑模具的防粘附硬質(zhì)涂層的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述沉積法為磁控濺射離子鍍沉積法，沉積所述過渡層具體包括以下步驟：

抽真空到0.8×10^-3~10Pa以上真空度，通入的氮?dú)猓浼兌葹?9.999％，氣壓控制在0.3~1.6pa，其中，Cr靶電流0.3~1.2A，負(fù)偏壓30~100 V，偏壓頻率50~120kHz。

4.如權(quán)利要求1所述的用于注塑模具的防粘附硬質(zhì)涂層的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述沉積法為磁控濺射離子鍍沉積法，沉積所述第一復(fù)合物層具體包括以下步驟：

抽真空到0.8×10^-3以上真空度，通入的氮?dú)猓浼兌葹?9.999％，氣壓控制在0.1~1.0pa，并采用三靶共濺射，其中，Cr靶電流0.2~1.4A，Ni靶電流0.04~0.3A，C靶電流0.8~3A，負(fù)偏壓30~150 V，偏壓頻率50~180kHz。

5.如權(quán)利要求1所述的用于注塑模具的防粘附硬質(zhì)涂層的制備方法，其特征在于，步驟S4具體包括以下步驟：

以氬氣為保護(hù)氣氛，其純度為99.99％，氣壓為常壓，并保持爐體內(nèi)的升溫速率為1~20℃/min，保溫溫度為600~800℃，保溫時(shí)間為2~10h，隨爐冷降至室溫。

6.如權(quán)利要求1所述的用于注塑模具的防粘附硬質(zhì)涂層的制備方法，其特征在于，步驟S5具體包括以下步驟：

抽真空到1×10^-2~10Pa以上真空度，并通入包括氬氣和四氟化碳?xì)怏w的混合氣，其純度均大于99.9％，且所述混合氣中CF₄的體積百分比為30~100%，氣壓為常壓，氣體流量為20~200ml/min，輝光放電功率為40~400W，處理時(shí)間為10~120min。

7.一種如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的用于注塑模具的防粘附硬質(zhì)涂層的制備方法得到的防粘附硬質(zhì)涂層，其特征在于，所述防粘附硬質(zhì)涂層包括直接與模具結(jié)合的結(jié)合層、設(shè)置在所述結(jié)合層上的過渡層以及設(shè)置在所述過渡層上的硬質(zhì)防粘附功能層；所述結(jié)合層包括金屬鉻層(Cr)，所述過渡層包括氮化鉻層，所述硬質(zhì)防粘附功能層為包括氮化鉻鎳((Cr,Ni)N)、-CF₃基團(tuán)表面接枝改性的類金剛石非晶碳(DLC-CF₃)以及-CF₃基團(tuán)表面接枝改性的碳納米管(CNTs-CF₃)三種物質(zhì)的復(fù)合物層。

8.如權(quán)利要求7所述的防粘附硬質(zhì)涂層，其特征在于，所述防粘附硬質(zhì)涂層的厚度為6.5~17μm。