以硬质材料覆层的，由金属、硬质金属、金属陶瓷或陶瓷制成的体以及制造这种体的方法技术

本发明专利技术的主题是一种以硬质材料覆层的，由金属、硬质金属、金属陶瓷或陶瓷制成的体，其以TiSiCN复合材料层或含有至少一个TiSiCN复合材料层的多层层体系覆层，其中，根据本发明专利技术，TiSiCN复合材料层是借助热化学气相沉积方法而不附加等离子体激发地制造的纳米复合材料层，其含有由带有在5nm和150nm之间的微晶尺寸的TiCxN1-x组成的纳米晶相以及由非晶的SiCxNy组成的第二相。根据本发明专利技术的层的突出之处在于高硬度、高氧化耐受性和温度耐受性以及高粘附性。为了制造这种TiSiCN纳米复合材料层，本发明专利技术包含一种方法，其中，该层在含有一种或多种卤化钛、一种或多种含硅前体、氢、以及带有碳原子和氮原子的反应性化合物和/或氮化合物和/或碳氢化合物和/或惰性气体的气体混合物中通过热化学气相沉积工艺在700℃和1100℃之间的温度并且在10Pa和101.3kPa之间的压力下不附加等离子体激发地沉积，其中，卤化钛和含硅前体的摩尔比例选择为，使得在气体混合物中Si与Ti的原子比例大于1。根据本发明专利技术的方法使得在工业条件下也能够成本低廉地生产这种类型的覆层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】以硬质材料覆层的，由金属、硬质金属、金属陶瓷或陶瓷制成的体以及制造这种体的方法
本专利技术涉及一种以硬质材料覆层的，由金属、硬质金属、金属陶瓷或陶瓷制成的体，其以TiSiCN层或含有至少一个TiSiCN层的层体系覆层，并且涉及一种制造这种体的方法。在体上产生的根据本专利技术的硬质材料层的突出之处在于高硬度、高氧化耐受性和温度耐受性以及高粘附性，并且能作为防磨损层而在许多硬质金属工具和陶瓷工具中得到采用。
技术介绍
如今，许多硬质金属工具和陶瓷工具具有防磨损覆层，其决定性地提高了使用寿命。通过这些防磨损覆层的特殊的特性，例如高硬度、良好的氧化耐受性和温度耐受性保护了工具并且显著提高了效率。因此，尤其公知的是基于Ti的硬质材料层，例如TiN和TiCN。然而这类硬质材料层不具有足够的氧化耐受性，从而在切屑处理时由于在切割棱边上的高温而不能不加冷却润滑剂地采用这些硬质材料层。这些层的氧化耐受性和硬度可以通过掺入其他元素(例如铝或硅)改善。一个途径是开发含硅的纳米复合材料层，其由纳米晶的TiCN相和非晶的含硅的相所组成。Ti-Si-C-N体系的复合材料或纳米复合材料已经可以通过不同的物理气相沉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以硬质材料覆层的体，所述体由金属、硬质金属、金属陶瓷或陶瓷制成，所述体以TiSiCN复合材料层或含有至少一个TiSiCN复合材料层的多层层体系覆层，其特征在于，所述TiSiCN复合材料层是借助热化学气相沉积方法而不附加等离子体激发地制造的纳米复合材料层，其含有由带有在5nm和150nm之间的微晶尺寸的TiCxN1‑x组成的纳米晶相以及由非晶的SiCxNy组成的第二相。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.05 DE 102011087715.01.一种以硬质材料覆层的体，所述体由金属、硬质金属、金属陶瓷或陶瓷制成，所述体以TiSiCN复合材料层或含有至少一个TiSiCN复合材料层的多层层体系覆层，其特征在于，所述TiSiCN复合材料层是借助热化学气相沉积方法而不附加等离子体激发地制造的纳米复合材料层，其具有小于1原子％的卤素含量以及小于4原子％的氧含量，所述纳米复合材料层含有由带有在5nm和150nm之间的微晶尺寸的TiCxN1-x组成的纳米晶相，其中0.1≤x≤0.99，以及由非晶的SiCxNy组成的第二相。2.根据权利要求1所述的以硬质材料覆层的体，其特征在于，含有60质量％到99质量％份额的由TiCxN1-x组成的所述纳米晶相以及1质量％到40质量％份额的所述非晶的SiCxNy相。3.根据权利要求1所述的以硬质材料覆层的体，其特征在于，在所述纳米复合材料层中含有带有0.1≤x≤0.95并且0.05≤y≤0.9的所述非晶的SiCxNy相。4.根据权利要求1所述的以硬质材料覆层的体，其特征在于，所述TiSiCN复合材料层的碳含量为大于8原子％。5.根据权利要求1所述的以硬质材料覆层的体，其特征在于，所述TiSiCN纳米复合材料层含有至多5质量％的非晶碳作为另外的组分。6.根据权利要求1所述的以硬质材料覆层的体，其特征在于，所述TiSiCN纳米复合材料层由带有不同的钛/硅比例的TiSiCN单层组成。7.根据权利要求1所述的以硬质材料覆层的体，其特征在于，所述TiSiCN纳米复合材料层在硅含量和钛含...

【专利技术属性】
技术研发人员：因戈尔夫·恩德勒，塞巴斯蒂安·斯科尔茨，
申请(专利权)人：弗朗霍夫应用科学研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国;DE