[發明專利]一種鈦硅硬質復合涂層及制備方法

在審

• 申請號: 202110364449.6
• 申請日: 2021-04-05
• 公開（公告）號: CN113293347A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 李軍明;韓秀全
• 申請（專利權）人: 英麥盾納米材料有限公司
• 主分類號: C23C14/02
• 分類號: C23C14/02;C23C14/06;C23C14/16;C23C14/26;C23C14/34
• 代理公司: 山東重諾律師事務所 37228
• 代理人: 任啟明

1.一種鈦硅硬質復合涂層，包括基體，其特征在于，還包括：

結合層和硬質涂層，所述結合層為覆在基體上的Ti金屬結合層，所述硬質涂層為覆在Ti金屬結合層上的TiSiN涂層。

2.根據權利要求1所述的一種鈦硅硬質復合涂層，其特征在于：所述結合層為厚度200-300nm的Ti金屬結合層，所述硬質涂層為厚度為500-800nm的TiSiN涂層。

3.一種鈦硅硬質復合涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采用真空蒸鍍方式在基體上制備結合層；

S2、采用真空濺射方式在結合層上進一步制備硬質涂層。

4.根據權利要求3所述的一種鈦硅硬質復合涂層的制備方法，其特征在于，在所述步驟S1之前，對基體進行清洗，所述基體清洗方法為：

Ⅰ、將待清洗的基體放入超聲波清洗器的水槽中，用去清洗劑去除基體表面的氧化物；

Ⅱ、再用清洗液除去基體表面的油脂；

Ⅲ、采用無水乙醇殘留的清洗劑和清洗液；

Ⅳ、使用去離子水去除基體表面的無水乙醇；

Ⅴ、將清洗后的基體烘干，并迅速放入真空室內。

5.根據權利要求4所述的一種鈦硅硬質復合涂層的制備方法，其特征在于：所述清洗劑為氫氟酸。

6.根據權利要求4所述的一種鈦硅硬質復合涂層的制備方法，其特征在于：所述清洗液為丙酮。

7.根據權利要求3所述的一種鈦硅硬質復合涂層的制備方法，其特征在于：在所述步驟S1中，采用真空蒸鍍方式在所述基體上制備結合層的方法為：

S11、在真空鍍膜機的加熱子上纏繞Ti片；

S12、將烘干后的基體推入真空鍍膜機內，保持電極緊密接觸；

S13、將真空鍍膜機內的氣壓真空抽至5.0×10^-4Pa；

S14、啟動真空鍍膜機，真空鍍膜機的加熱子熔化Ti片，Ti蒸發溢出，Ti原子以直線運動凝結在基體表面，完成在基體上制備結合層；

其中，在基體進入真空鍍膜機后，保持基體不斷的均勻旋轉，鍍膜時間為20-30min。

8.根據權利要求3所述的一種鈦硅硬質復合涂層的制備方法，其特征在于：在所述步驟S2中，采用真空濺射方式在所述結合層上進一步制備硬質涂層的方法為：

S21、將純度為99.99%的Ti靶和純度為99.99%的Si靶用丙酮擦拭干凈，并晾曬后安裝到濺射室的靶臺上；

S22、將覆有結合層的基體放入濺射室內的樣品臺上；

S23、再將濺射室內的氣壓真空抽至5.0×10^-4Pa，打開加熱電流對樣品臺進行加熱至覆有結合層的基體溫度為200℃；

S24、向濺射室內通入氬氣和氮氣，對Ti靶表面和Si靶表面進行濺射，在Ti金屬結合層上沉積TiSiN涂層；

其中，控制進入濺射室內的氮氣和氬氣總壓強為0.7Pa，氮氣的流量為110sccm，氬氣的流量為60sccm，Si靶的電流為4A，Ti靶的電流為65A，沉積時間為150-180min。