[發明專利]一種高熵合金/氮化物納米復合薄膜、制備方法及應用

有效

• 申請號: 202210077209.2
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114438446B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 姜欣;李延濤;冷永祥
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/02;C23C14/35
• 代理公司: 成都其知創新專利代理事務所(普通合伙) 51326
• 代理人: 房立普

1.一種高熵合金/氮化物納米復合薄膜，其特征在于，復合薄膜為高熵合金基體相包裹金屬氮化物陶瓷納米相形成的雙相薄膜；高熵合金基體相包括五種金屬元素，包括至少兩種弱氮化物金屬和至少一種強氮化物金屬；復合薄膜為(CuNiTiNbCr)N薄膜、(CoNiFeVZr)N薄膜、(FeMnAlWMo)N薄膜、(FeCoTiVZr)N薄膜中的一種；弱氮化物金屬包括Cu、Ni、Co、Mn、Al、Fe；強氮化物金屬包括Ti、Nb、Cr、Zr、V、Mo、W；高熵合金基體相為非晶或FCC結構，每種金屬元素在復合薄膜中的原子百分比均為15～35％

制備方法，包括以下步驟：

步驟1：對基體進行超聲清洗后，采用等離子輝光放電濺射處理；

步驟2：在高功率脈沖磁控濺射設備中，保持Ar氣條件，通入N₂，真空條件下，拼接靶功率為4～9W/cm²，對基體施加-50～-200V偏壓，沉積一定時間，冷卻后即可在基體表面得到高熵合金/氮化物納米復合薄膜；所述拼接靶為按照復合薄膜中金屬元素原子百分比形成的金屬元素拼接靶。

2.根據權利要求1所述的一種高熵合金/氮化物納米復合薄膜，其特征在于，所述步驟1中等離子輝光放電濺射處理過程如下：

將基體放入高功率脈沖磁控濺射腔體中，抽真空，通入Ar，腔體內氣壓為3～4Pa；對基體施加-1000～-1500V偏壓，處理時間為20～30min。

3.根據權利要求1所述的一種高熵合金/氮化物納米復合薄膜，其特征在于，所述步驟2中Ar流量為20～60sccm，N₂流量為6～12sccm；真空度維持在0.4～1.5Pa。

4.根據權利要求1所述的一種高熵合金/氮化物納米復合薄膜，其特征在于，所述步驟1等離子輝光放電濺射處理前，步驟2沉積前抽真空至1×10^-3Pa～5×10^-3Pa。

5.如權利要求1～4任一項所述 高熵合金/氮化物納米復合薄膜的應用，其特征在于，所述復合薄膜用于金屬或合金機械運動基礎件的涂層。