[發(fā)明專利]具有帶有受控析出結(jié)構(gòu)的HEA陶瓷基體的PVD涂層

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980069551.4
• 申請(qǐng)日: 2019-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN112930418A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西瓦·芬妮·庫(kù)瑪·亞拉曼奇利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 歐瑞康表面處理解決方案股份公司普費(fèi)菲孔
• 主分類號(hào): C23C14/58
• 分類號(hào): C23C14/58;C23C14/06
• 代理公司: 上海和躍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31239
• 代理人: 洪磊

1.一種用于生產(chǎn)多功能涂層結(jié)構(gòu)的PVD涂覆工藝方法，包括以下步驟：

-在基材上制造HEA陶瓷基體，

-將受控析出結(jié)構(gòu)定向引入該HEA陶瓷基體中以產(chǎn)生所述涂層結(jié)構(gòu)的期望的特定性能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PVD涂覆工藝方法，其中，受控析出結(jié)構(gòu)的選擇性引入通過熱處理來(lái)進(jìn)行，其中，該HEA陶瓷基體優(yōu)選在熱處理過程中被加熱到1000℃，尤其是高于1000℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PVD涂覆工藝方法，其中，受控析出物結(jié)構(gòu)的選擇性引入的改變通過改變處理時(shí)間和/或處理溫度來(lái)進(jìn)行。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的PVD涂覆工藝方法，其中，通過熱處理，在該HEA陶瓷基體層中僅幾納米，優(yōu)選不到50納米，尤其不到10納米被直接加熱。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的PVD涂覆工藝方法，其中，受控析出結(jié)構(gòu)定向引入HEA陶瓷基體是在HEA陶瓷基體制造過程中原位進(jìn)行的。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PVD涂覆工藝方法，其中，該受控析出結(jié)構(gòu)被引入該HEA陶瓷基體通過用于在幾秒內(nèi)將該HEA陶瓷基體表面加熱到在900～1000℃之間溫度的瞬時(shí)加熱源來(lái)進(jìn)行，該瞬時(shí)加熱源優(yōu)選呈激光，尤其是納秒激光的形式。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的PVD涂覆工藝方法，其中，在HEA陶瓷基體制造之后進(jìn)行將受控析出結(jié)構(gòu)定向引入HEA陶瓷基體，優(yōu)選通過在后退火線上的后退火。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的PVD涂覆工藝方法，其中，該HEA基體通過在涂覆過程中施加負(fù)偏電壓至基材被沉積在該基材上，其中，該偏電壓小于200伏，優(yōu)選小于150伏，尤其是小于120伏。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的PVD涂覆工藝方法，其中，所述HEA陶瓷基體和/或受控析出結(jié)構(gòu)的制造發(fā)生在反應(yīng)性氣氛中，其中，該反應(yīng)性氣氛優(yōu)選含有氮?dú)夂?或氧氣和/或甲烷。

10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的PVD涂覆工藝方法，其中，采用濺射技術(shù)，尤其是HiPIMS或者電弧PVD工藝作為PVD涂覆工藝。

11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的PVD涂覆工藝方法，其中，在HEA陶瓷基體和/或受控析出結(jié)構(gòu)的制造過程中，基材溫度在100℃至400℃之間，優(yōu)選在150℃至300℃之間，尤其在200℃至250℃之間。

12.一種多功能涂層結(jié)構(gòu)，其能通過根據(jù)權(quán)利要求1至9任一所述的工藝方法獲得，包括：

-HEA陶瓷基體，

-布置在該HEA陶瓷基體中以保證該涂層結(jié)構(gòu)特定性能的析出結(jié)構(gòu)。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多功能涂層結(jié)構(gòu)，其中，該HEA陶瓷基體含有氮化物和/或碳化物和/或氧化物和/或硼化物。

14.根據(jù)權(quán)利要求12或13之一所述的多功能涂層結(jié)構(gòu)，其中，該HEA陶瓷基體含有元素周期表中的IV族和/或V族和/或VI族的元素，優(yōu)選是以下元素中的至少一個(gè)：Ti、Zr、Va、Nb、Ta、Cr、Mo或W。

15.根據(jù)權(quán)利要求12至14之一所述的多功能涂層結(jié)構(gòu)，其中，該HEA陶瓷基體含有硅，優(yōu)選作為按原子量算的最多成分。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的多功能涂層結(jié)構(gòu)，其中，該HEA陶瓷基體含有鈦、鋁、硅和釩，其中，該HEA陶瓷基體優(yōu)選以TiAlSiVN形式，尤其以Ti₃₇Al₃₄Si₁₂V₁₇N形式形成。