[發明專利]一種Ti-Al-C MAX相涂層及其低溫成相制備方法

在審

• 申請號: 202111175820.0
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113981392A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 汪愛英;李忠昌;王振玉;張棟;周定偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所;寧波工業技術研究院
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/06;C23C14/58
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

1.一種Ti₃AlC₂ MAX相涂層的低溫成相制備方法，其特征在于，包括：

(1)以Ti-Al復合靶為濺射靶材，碳氫氣體為反應氣源，采用高功率脈沖磁控濺射技術，以500-1000Hz的頻率，5-10％的占空比，100-200μs的短脈沖對基體表面濺射得到TiAl_x-C涂層；

(2)熱處理所述的TiAl_x-C涂層得到Ti₃AlC₂ MAX相涂層，所述的熱處理溫度為600-700℃。

2.根據權利要求1所述的Ti₃AlC₂ MAX相涂層的低溫成相制備方法，其特征在于，所述的Ti-Al復合靶的Ti-Al元素比為2:1.2～1.5。

3.根據權利要求1所述的Ti₃AlC₂ MAX相涂層的低溫成相制備方法，其特征在于，所述的碳氫氣體的流量為5～10sccm。

4.根據權利要求1所述的Ti₃AlC₂ MAX相涂層的低溫成相制備方法，其特征在于，在所述的對基體表面濺射得到TiAl_x-C涂層之前，對基體進行等離子體輝光刻蝕處理。

5.根據權利要求4所述的Ti₃AlC₂ MAX相涂層的低溫成相制備方法，其特征在于，所述的等離子體為氬氣或氮氣。

6.根據權利要求4所述的Ti₃AlC₂ MAX相涂層的低溫成相制備方法，其特征在于，所述的等離子體輝光刻蝕參數為：等離子體流量為30～35sccm，離子源電壓為1000～1200V，基體施加偏壓-250～-150V，刻蝕時間為20～40min。

7.根據權利要求4所述的Ti₃AlC₂ MAX相涂層的低溫成相制備方法，其特征在于，在所述的對基體進行等離子體輝光刻蝕處理之后，關閉所述的反應氣源，開起所述的Ti-Al復合靶，在所述的基體表面濺射一層過渡層。

8.根據權利要求7所述的Ti₃AlC₂ MAX相涂層的低溫成相制備方法，其特征在于，所述的過渡層為TiAl間化合物。

9.根據權利要求7所述的Ti₃AlC₂ MAX相涂層的低溫成相制備方法，其特征在于，所述的濺射參數為：濺射功率為1800～2400W，基體偏壓為-100～0V。

10.根據權利要求1-9任一項所述的Ti₃AlC₂ MAX相涂層的低溫成相制備方法制得的Ti-Al-C MAX相涂層，其特征在于，所述的Ti-Al-C MAX相涂層的厚度為2-4μm。