[發(fā)明專利]一種AlCrTiSiN/AlCrTiSiON多層復(fù)合涂層的制備工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010557957.1
• 申請(qǐng)日: 2020-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN111647856B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鐵鋼;朱強(qiáng);劉遷;張雅倩;劉艷梅;范其香
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)（中國(guó)職業(yè)培訓(xùn)指導(dǎo)教師進(jìn)修中心）
• 主分類號(hào): C23C14/32
• 分類號(hào): C23C14/32;C23C14/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種AlCrTiSiN/AlCrTiSiON多層復(fù)合涂層的制備工藝，其特征在于：該工藝是采用電弧離子鍍膜技術(shù)在基體表面沉積AlCrTiSiN/AlCrTiSiON多層復(fù)合涂層，靶材選擇純金屬Cr靶、AlCrSi合金靶和AlTiSi合金靶；沉積AlCrTiSiN/AlCrTiSiON多層復(fù)合涂層時(shí)，先開啟Cr靶，進(jìn)行離子轟擊清洗及CrN過(guò)渡層制備；然后共同開啟AlCrSi靶和AlTiSi靶沉積AlCrTiSiN層，最后通入一定量氧氣制備AlCrTiSiON表面防護(hù)涂層；分別控制鍍膜時(shí)的沉積壓強(qiáng)、反應(yīng)氣體流量以及各個(gè)靶的弧流參數(shù)，在基體表面制備AlCrTiSiN/AlCrTiSiON多層復(fù)合涂層；

沉積AlCrTiSiN/AlCrTiSiON多層復(fù)合涂層時(shí)，弧流均設(shè)置為60～100 A；開啟AlCrSi靶和AlTiSi靶沉積AlCrTiSiN層時(shí)，設(shè)置偏壓為80～120 V，占空比60%～90%，通入氬氣和氮?dú)馐钩练e壓強(qiáng)調(diào)節(jié)至1.5～3.0 Pa；沉積AlCrTiSiON涂層時(shí)，氧氣通入時(shí)間為5～15 min；根據(jù)所需涂層的厚度設(shè)置不同靶材開啟時(shí)間及氣體通入時(shí)間；

沉積AlCrTiSiN涂層時(shí)，通入氬氣的流量為50sccm，通入氮?dú)獾牧髁繛?00sccm，總流量650sccm；沉積AlCrTiSiON涂層時(shí)，通入氬氣的流量為50sccm，通入氮?dú)獾牧髁繛?00sccm，通入氧氣的流量為 20sccm，總流量670sccm；

該工藝具體包括如下步驟：

（1）將清洗后的硬質(zhì)合金基片、不銹鋼片或硅片固定于鍍膜室內(nèi)旋轉(zhuǎn)架上，將真空度抽至3×10^-3 Pa；加熱至450℃；

（2）先采用高的負(fù)偏壓輝光放電清洗基體10～30min，輝光放電清洗后開啟Cr靶，調(diào)整氬氣流量為50～100 sccm，調(diào)整偏壓依次至-800V、-600V、-400V和-200V對(duì)基體表面分別進(jìn)行2分鐘的離子轟擊清洗，以除去基體表面污染層和氧化物；所述輝光放電清洗的過(guò)程為：將爐腔加熱至200 ～ 500 ℃，通入氬氣流量200 ～ 600 sccm，設(shè)置脈沖偏壓-600～-1000V，對(duì)基體進(jìn)行輝光放電清洗；

（3）沉積CrN過(guò)渡層，過(guò)程為：在輝光放電清洗和離子轟擊清洗后，設(shè)置偏壓為-50～-100 V，占空比60%～90%，開啟Cr靶，通入氬氣流量為50sccm，氮?dú)饬髁繛?00sccm，調(diào)節(jié)沉積壓強(qiáng)至0.5～1.2 Pa，沉積CrN過(guò)渡層10～30 min；以提高工作層與基體的結(jié)合強(qiáng)度；

（4）沉積AlCrTiSiN/AlCrTiSiON多層復(fù)合涂層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AlCrTiSiN/AlCrTiSiON多層復(fù)合涂層的制備工藝，其特征在于：所述靶材純度均為99.9wt. %。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AlCrTiSiN/AlCrTiSiON多層復(fù)合涂層的制備工藝，其特征在于：所述AlCrTiSiN/AlCrTiSiON多層復(fù)合涂層是由AlCrTiSiN層和AlCrTiSiON層疊加而成，總共沉積時(shí)間為3h。