【技术实现步骤摘要】
一种基于反向正脉冲技术的高硬度四面体非晶碳膜ta
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C涂层的制备方法
[0001]本专利技术涉及材料表面改性
,具体来说,涉及一种基于反向正脉冲技术和高功率脉冲磁控溅射技术制备高硬度四面体非晶碳膜ta
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C涂层的方法。
技术介绍
[0002]在切削加工中,刀具性能对切削加工的效率、精度、表面质量有着决定性的影响。为了更好地提高刀具的切削性能,比较有效的一种方法是采用各种涂层技术在基体上涂覆上一层或多层高硬度、高耐磨损性能的材料。刀具表面上的涂层作为一个化学屏障和热屏障,减少了刀具的月牙洼磨损,可以显著地提高加工效率、提高加工精度、延长刀具使用寿命、降低加工成本。
[0003]涂层的特点是涂层薄膜与刀具基体相结合,提高刀具的耐磨性而不降低基体的韧性,从而降低刀具与工件的摩擦因素,延长刀具的使用寿命。
[0004]Hipims(高能脉冲磁控溅射技术)是近些年新推出的PVD涂层技术。目前在PVD硬质纳米涂层材料
电弧离子镀和直流/直流脉冲磁控溅射技术是两种主要技术。
[0005]随着刀具使用条件越来越苛刻,不仅对刀具涂层的硬度提出了更高的要求,还要求涂层材料具有良好的自润滑性能,才能有效地改善刀具的使用性能。但现有技术制备的涂层表面粗糙度较大;磁控溅射技术沉积速率低,结合力较弱,绕射性较差。
[0006]采用Hipims制备四面体非晶碳涂层ta
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C是近些年涂层研究的热点,但由于碳材料的特点,其在溅射过程当中离化率低,成膜的离 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于反向正脉冲技术的四面体非晶碳膜ta
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C多层结构涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、溅射CrN底层:将清洗后的基体停留在Cr靶之前,通过功率为15
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20kW的脉冲反应溅射获得CrN底层,得到溅射CrN底层的基体;S2、制备CrC过渡层:将步骤S1中溅射CrN底层的基体停留在Cr靶之前,通过功率为5
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10kW的脉冲反应溅射获得CrC过渡层,得到溅射CrC过渡层的基体;S3、制备ta
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C涂层:将步骤S2中溅射CrC过渡层的基体停留在石墨靶前,通过功率为5
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8kw的脉冲多靶磁控溅射得到ta
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C涂层;在步骤S1
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S3中每次脉冲周期的尾部施加反向正脉冲的50
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550V反向电压、频率范围200
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5000Hz。2.根据权利要求1所述基于反向正脉冲技术的四面体非晶碳膜ta
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C多层结构涂层的制备方法,其特征在于,所述基体的清洗方法包括:对基体抛光处理后,依次使用无水酒精和丙酮进行功率为15
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30kHz,时间为10
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15min的超声清洗,然后抽真空到6
×
10
‑3Pa后通入流量200sccm的Ar气,维持真空度在0.4
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0.8Pa,进行功率为1000
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1500W的离子轰击45min。3.根据权利要求1所述基于反向正脉冲技术的四面体非晶碳膜ta
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C多层结构涂层的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述脉冲反应溅射获得CrN底层的条件包括:脉冲频率1000
‑<...
【专利技术属性】
技术研发人员:李建中,冯利民,何哲秋,胡剑南,吴静怡,石俊杰,高宣雯,于凯,
申请(专利权)人:上海新弧源涂层技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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