[發明專利]一種用于液壓閥桿表面防護的復合涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201910604071.5
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN110387529B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 胡建強;郭力;張廣安;徐克明;楊士釗;徐新
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍勤務學院;徐州睿創智能科技有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/06;C23C14/16;C23C14/32;B05D1/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 周敏

1.一種用于液壓閥桿表面防護的復合涂層，所述的復合涂層由基體表面自下而上依次層疊排列的過渡層、復合功能層以及頂層構成，所述的基體為液壓閥桿；其特征在于，所述的過渡層的厚度為0.3 μm ~1.0 μm，其由基底表面依次沉積的低硬度金屬鉻層與高硬度金屬鉻層組成；所述的復合功能層的厚度為2.5 μm ~10.0 μm，其為同質CrN多層復合結構；所述的頂層的厚度為0.05 μm~0.2 μm，其為SiO_xC_yH_z聚合物層，其中x值為0.3~0.5、y值為0.3~0.4、z值為0.2~0.3；所述的復合涂層總厚度控制在3.5 μm ~10.0 μm；

采用磁控濺射或電弧離子鍍在液壓閥桿表面沉積金屬鉻過渡層、同質CrN多層復合結構，采用等離子體化學氣相沉積SiO_xC_yH_z聚合物頂層，具體步驟如下：

步驟1）等離子體轟擊活化

將清洗后的待鍍液壓閥桿置于安裝有純度99.99%的高純金屬鉻靶的真空氣相沉積系統的真空室中，預抽真空至3.0×10^-3 Pa，通入氬氣使得真空室內的氣壓為0.4 Pa~1.5 Pa，在液壓閥桿上施加偏壓使得液壓閥桿表面產生等離子體輝光進行表面活化處理或者利用離子源產生的離子流進行表面活化處理；

步驟2）沉積過渡層

利用真空氣相沉積系統中安裝的高純金屬靶在液壓閥桿表面沉積低硬度金屬鉻層與高硬度金屬鉻層，厚度控制在0.3 μm~1.0 μm；

步驟3）沉積復合功能層

利用真空氣相沉積系統中安裝的高純金屬鉻靶通入氮氣引入N元素沉積同質CrN多層復合結構功能層，通過沉積過程中的偏壓變化、沉積過程中等離子體刻蝕以及反應氣體流量變化調整實現多界面結構的同質CrN多層復合結構沉積，厚度控制在2.5 μm~10.0 μm；

步驟4）沉積頂層

以六甲基二硅氧烷或四甲基二硅氧烷為前驅體，采用等離子體化學氣相沉積技術沉積SiO_xC_yH_z聚合物頂層，厚度控制在0.05 μm~0.2 μm；最終在液壓閥桿表面獲得的復合涂層的總厚度控制在3.5 μm~10.0 μm。

2.根據權利要求1所述的用于液壓閥桿表面防護的復合涂層，其特征在于，所述的復合功能層的厚度為3.0 μm~9.0 μm。

3.根據權利要求1所述的用于液壓閥桿表面防護的復合涂層，其特征在于，所述的同質CrN多層復合結構的總層數不少于10層，單層厚度為0.1 μm~1.0 μm。

4.根據權利要求3所述的用于液壓閥桿表面防護的復合涂層，其特征在于，所述的同質CrN多層復合結構的單層厚度為0.2 μm ~0.5 μm。

5.根據權利要求1所述的用于液壓閥桿表面防護的復合涂層，其特征在于，所述的頂層厚度為0.1 μm。

6.根據權利要求1至5任一項所述的用于液壓閥桿表面防護的復合涂層，其特征在于，所述的基體的材質為易車鐵、不銹鋼、軸承鋼、合金鋼中的一種。