一种自组织调制AlCrMoxN纳米多层结构强韧涂层及其制备方法和应用

文档序号:36862611发布日期:2024-02-02 20:45阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种自组织调制alcrmoxn纳米多层结构强韧涂层,其特征在于,所述自组织调制alcrmoxn纳米多层结构强韧涂层由纳米alcrmon层和纳米alcrn层交替自组织生长得到,所述纳米alcrmon层和纳米alcrn层均呈面心立方结构,且所述纳米alcrmon层和纳米alcrn层均以柱状晶生长,所述自组织调制alcrmoxn纳米多层结构强韧涂层的厚度为3-6.5μm,所述自组织调制alcrmoxn纳米多层结构强韧涂层中。

2.如权利要求1所述的自组织调制alcrmoxn纳米多层结构强韧涂层,其特征在于,所述自组织调制alcrmoxn纳米多层结构强韧涂层包括如下质量百分比的组分:20-45%cr、1-25%mo、20-40%n、余量为al,所述纳米alcrmon层由alcr(mo)n相和mo2n相组成,所述alcr(mo)n相为mo原子取代al或cr形成的固溶体相。

3.如权利要求1所述的自组织调制alcrmoxn纳米多层结构强韧涂层,其特征在于,所述alcrn层的厚度范围为3-12nm,所述alcrmon层的厚度范围为1-4nm;和/或,

4.如权利要求1所述的自组织调制alcrmoxn纳米多层结构强韧涂层,其特征在于,所述自组织调制alcrmoxn纳米多层结构强韧涂层为致密无柱状生长缺陷的自组织纳米层状结构,且硬度为30-45gpa,韧性评价指标h3/e2为0.1-0.2gpa,摩擦系数为0.2-0.4。

5.一种如权利要求1-4任一所述的自组织调制alcrmoxn纳米多层结构强韧涂层的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体包括如下步骤:

6.如权利要求5所述的自组织调制alcrmoxn纳米多层结构强韧涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中,cr层的厚度为500-1500nm,crn过渡层的厚度为500-1500nm。

7.如权利要求5所述的自组织调制alcrmoxn纳米多层结构强韧涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中,沉积cr层的参数如下:阴极电弧靶cr靶的电流为30-100a,氩气气体的通入流量为100-300sccm,气压为15-60mtorr,基体预热至100-400℃,沉积偏压为-59v至-400v,沉积时间为5-30min,cr靶电流为10-100a,基体与cr靶的靶间距为15-20cm;和/或,

8.如权利要求5所述的自组织调制alcrmoxn纳米多层结构强韧涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤s3中,沉积alcrmoxn涂层时,cral靶的溅射平均功率为500-2500w,crmo靶的溅射平均功率为1.9-2.1k w,氮气气体的通入流量为400-800sccm,工作压强为65-85mtorr,基体预热至100-400℃,沉积偏压为-50v至-100v,cral靶电流为10-80a,crmo靶电流为90-150a,沉积时间为50-200min,基体与cral靶的靶间距为10-15cm,与crmo靶的靶间距为10-15cm。

9.如权利要求8所述的自组织调制alcrmoxn纳米多层结构强韧涂层的制备方法,其特征在于,所述crmo靶中cr与mo的比例为7:3,所述cral靶中cr与al的比例为7:3。

10.一种如权利要求1-5任一所述的自组织调制alcrmoxn纳米多层结构强韧涂层在刀具、汽车压铸和冲压模具中的应用。


技术总结
本发明提供了一种自组织调制AlCrMo<subgt;x</subgt;N纳米多层结构强韧涂层及其制备方法和应用,自组织调制AlCrMo<subgt;x</subgt;N纳米多层结构强韧涂层由纳米AlCrMoN层和纳米AlCrN层交替自组织生长得到,纳米AlCrMoN层和纳米AlCrN层均呈面心立方结构,且纳米AlCrMoN层和纳米AlCrN层均以柱状晶生长,自组织调制AlCrMo<subgt;x</subgt;N纳米多层结构强韧涂层的厚度为3‑6.5μm,自组织调制AlCrMo<subgt;x</subgt;N纳米多层结构强韧涂层中,与现有技术相比,本发明有如下优点:本发明是一种自组织调制的纳米多层结构的强韧涂层,本发明利用双靶阴极电弧镀膜装置,将CrAl复合靶、CrMo复合靶作为电弧靶,两电弧靶上下分布,N<subgt;2</subgt;气体作为反应气体,高通量制备自组织调制形成纳米调制多层涂层,相比于现有工艺,操作简单。

技术研发人员:王振玉,毕健浩男,汪爱英,周晟昊,徐伟平,张小岩
受保护的技术使用者:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/2/1
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