[發明專利]一種新型WCrSiN梯度涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 202011250640.X
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112410727A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 楊俊峰;楊紅艷;楊瑞芳;張臨超;謝卓明;王坤;劉瑞;王先平;吳學邦;方前鋒
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院;中國核動力研究設計院
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/16;C23C14/32;C23C14/35;C23C14/02
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 干桂花

1.一種新型WCrSiN梯度涂層，其特征在于，包括依次沉積在基體表面的多弧離子鍍涂層和磁控濺射涂層，其中，多弧離子鍍涂層包括依次沉積在基體表面的WCr涂層、WCrN涂層、WCrSiN涂層，磁控濺射涂層為WCrSiN涂層；

所述新型WCrSiN梯度涂層的制備方法，具體包括以下步驟：

S1、將基體清洗干凈；

S2、制備多弧離子鍍涂層：

S21、安裝：將W-Cr?靶、W-Cr-Si靶分別安裝在直流陰極上，基體裝入樣品臺，固定靶材和基體的距離為150mm；

S22、中頻偏壓清洗：將真空室抽真空至1x10-3pa，然后加熱基片至450℃，向真空室通入Ar，控制Ar流量為260sccm，工作氣壓為2.5Pa；開啟中頻電源，設定電壓為1200V，對基體表面進行清洗，持續15min；

S23、濺射打底層WCr：調節Ar流量為60sccm，工作氣壓為0.76Pa；設定中頻偏壓電源電壓為800V、占空比50%，同時開啟W-Cr?靶濺射電源，設定電流為30A、濺射時間8?min，在基體上濺射WCr打底層；

S24、濺射主體層WCrN：同時向真空室通入Ar和N2，調節Ar流量為5sccm，N2流量為400sccm，工作氣壓為0.76Pa；設定中頻偏壓電源電壓為200V、占空比50%，設定濺射電源電流為90A、濺射時間30min，在WCr打底層上濺射WCrN主體層；

S25、濺射主體層WCrSiN：關閉W-Cr靶濺射電源，開啟W-Cr-Si靶濺射電源，設定濺射電源電流為90A、濺射時間30min，在WCrN主體層上濺射WCrSiN主體層；

S3、制備磁控濺射涂層：同時向真空室通入Ar和N2，調節Ar流量為30sccm，N2流量為30sccm，工作氣壓為0.5Pa，設定直流濺射功率為120W，濺射時間30min，在多弧離子鍍涂層上磁控濺射WCrSiN層。

2.根據權利要求1所述的新型WCrSiN梯度涂層，其特征在于，所述基體為金屬或陶瓷材質。