[發(fā)明專利]一種Mo-Si-B/TiN復(fù)合涂層及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110265206.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN113046690A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周春根;侯慶艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C14/06
• 分類號(hào): C23C14/06;C23C14/35;C23C14/02;B22F7/04;B22F9/04;B22F3/105
• 代理公司: 北京航智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11668
• 代理人: 黃川;史繼穎

1.一種Mo-Si-B/TiN復(fù)合涂層，其特征在于，包括：在Nb-Si基合金基體上依次層疊設(shè)置的TiN阻擴(kuò)散層和Mo-Si-B混合層；其中，

所述Mo-Si-B混合層包括SiO₂、MoSi₂和Mo₅Si₃三相，還包括MoB相或Mo₂B₅相。

2.如權(quán)利要求1所述的Mo-Si-B/TiN復(fù)合涂層，其特征在于，所述Nb-Si基合金基體為Nb-16Si-22Ti-17Cr-2Al-2Hf基體。

3.如權(quán)利要求1所述的Mo-Si-B/TiN復(fù)合涂層，其特征在于，所述TiN阻擴(kuò)散層的厚度為2μm～6μm。

4.如權(quán)利要求1所述的Mo-Si-B/TiN復(fù)合涂層，其特征在于，所述Mo-Si-B混合層的厚度為85μm～980μm。

5.一種如權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的Mo-Si-B/TiN復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：以Nb-Si-Ti-Cr-Al-Hf六元合金為第一合成原料，對(duì)第一合成原料依次進(jìn)行非自耗真空電弧熔煉和感應(yīng)熔煉得到Nb-Si基合金錠，在1250℃條件下退火預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)t，切割為直徑為8mm～12mm、厚度為2mm～3mm的圓片試樣作為基體；其中，0ht≤60h；

S2：選取名義化學(xué)成分為Mo-nSi-mB的合金元素為第二合成原料，對(duì)第二合成原料進(jìn)行非自耗真空電弧熔煉得到Mo-Si-B合金錠，對(duì)Mo-Si-B合金錠進(jìn)行機(jī)械破碎得到Mo-Si-B合金粉，利用行星式球磨機(jī)對(duì)Mo-Si-B合金粉進(jìn)行球磨得到粒徑2μm～4μm的Mo-Si-B合金粉末；其中，n的取值范圍為52～62，m的取值范圍為5～15；

S3：依次使用60#、150#、400#、800#、1000#和1500#的水磨砂紙對(duì)基體進(jìn)行磨光，利用拋光機(jī)對(duì)磨光后的基體的表面進(jìn)行拋光，將拋光后的基體安裝在磁控濺射設(shè)備的夾具上，安裝TiN靶材，沉積之前的真空度為2×10^-4Pa，沉積過(guò)程中通入20sccmAr和0sccm～5sccmN₂，沉積過(guò)程中的真空度為0.5Pa，基體自轉(zhuǎn)速度為3r/min～7r/min，濺射功率為250W，沉積時(shí)間為6h～40h，沉積得到TiN層；

S4：將質(zhì)量為0.23g～0.40g的Mo-Si-B合金粉末均勻鋪在直徑為10mm～14mm的石墨模具底部，將沉積有TiN層的基體放在Mo-Si-B合金粉末上方中間位置，基體的側(cè)面與模具間的縫隙用質(zhì)量為0.15g～0.40g的Mo-Si-B合金粉末填實(shí)，在基體上方均勻鋪上質(zhì)量為0.23g～0.40g的Mo-Si-B合金粉末，進(jìn)行放電等離子燒結(jié)，從室溫加熱到1300℃～1350℃，加熱過(guò)程歷時(shí)15min，加熱過(guò)程中壓力為5Mpa，在1300℃～1350℃溫度下保溫5min，保溫過(guò)程中壓力為40MPa～50MPa，隨爐冷卻，冷卻過(guò)程中壓力P的范圍為0MPaP≤15MPa。

6.如權(quán)利要求5所述的Mo-Si-B/TiN復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，步驟S1中，以原子百分比為Nb-16Si-22Ti-17Cr-2Al-2Hf的合金元素為第一合成原料。

7.如權(quán)利要求5所述的Mo-Si-B/TiN復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，步驟S2中，選取原子百分比為Mo-62Si-5B的合金元素為第二合成原料。