The invention discloses a method for corrosion, abrasion resistant coating surface of key parts of machinery and equipment, including the preparation of the coating methods: environment with nitrogen ions at 500 DEG bombardment by Holzer ion source, surface hardening effect improve the substrate density, followed by metal vacuum vapor ion source method (MEVVA), on the surface of the substrate into a layer can improve the bonding force of the metal \pinning layer\; in the \metal pinning layer\ on the magnetic filtered cathodic vacuum arc deposition method (FCVA), 100 250sccm acetylene enters in the inlet, the deposition substrate surface to obtain the total thickness of 1 10 micron variety of nanocrystalline mixed layer. The embodiment of the invention, a key component in the deposition of such coatings can protect the key components of mechanical equipment is very good, because of the variety of nano synergism, can effectively prevent the friction loss caused by environmental change and chemical corrosion loss, thus affecting the stability of equipment, precision and service life.
【技术实现步骤摘要】
一种新型耐磨耐腐蚀涂层
本专利技术提高特殊环境下机械设备等关键部件抗酸性、碱性腐蚀以及抗摩擦磨损的的表面改性涂层。本专利技术涉及的是一种多种纳米晶混合的类金刚石涂层及其制备方法。具体技术是基于离子束技术的金属真空蒸汽离子源以及磁过滤沉积系统。技术背景随着科学技术的发展以及各种极端条件的出现,如盐雾环境、酸性环境或者碱性环境,现有设备的关键部件的本体材料已不能满足长寿命要求。在特殊环境下关键部件将受到环境气氛的腐蚀以及摩擦带来的磨损,关键部件的损耗将降低工作效率、工作精度、稳定性和可靠性,这对于整体设备来说是最致命的。材料表面改性是提高本体材料耐磨最为有效的关键技术之一。材料表面改性基本不改变本体材料的力学、电学性能,也基本不改变材料本身的尺寸精度,同时能够大幅提高本体材料的表面致密性、表面硬度、降低摩擦损耗,能够大幅减小材料成本,提高关键部件的使用寿命,从而显著提高材料的使用寿命和工作效率,实现节约原材料、降低能源消耗等目的。众所周知,类金刚石涂层具有很好的物理、化学稳定性。同时具有硬度高和摩擦系数低的性能特点,是一种性能优异的抗磨耐腐蚀薄膜材料,吸引着许多薄膜材料研究工作者,成为世界各国争相研究的热点薄膜材料之一。碳基涂层如四面体类金刚石(ta-diamond-likecarbon,简称ta-DLC)薄膜是以碳为基本元素构成的一种非晶材料。类金刚石薄膜(DLC)它在结构上属于非晶亚稳态结构的无定形碳,是由sp3杂化和sp2杂化碳组成:薄膜中sp3结构决定了类金刚石薄膜具有诸多类似于金刚石的优良特性,而sp2结构决定了类金刚石薄膜又具有很多石墨的特性, ...
【技术保护点】
一种在关键部件表面沉积的防腐蚀耐磨的多种纳米晶混合的类金刚石涂层的方法,其特征在于,包括:采用霍尔离子源进行高温表面强化,提高表面致密性;采用金属真空蒸汽离子源(MEVVA)注入方法,在基底表面注入金属元素,形成金属″钉扎层″;采用磁过滤沉积技术(FCVA)在基材表面沉积第一层合金金属过渡层;采用磁过滤沉积技术(FCVA),并在真空室内通入反应气体乙炔沉积获得多种纳米晶混合的类金刚石涂层。
【技术特征摘要】
1.一种在关键部件表面沉积的防腐蚀耐磨的多种纳米晶混合的类金刚石涂层的方法,其特征在于,包括:采用霍尔离子源进行高温表面强化,提高表面致密性;采用金属真空蒸汽离子源(MEVVA)注入方法,在基底表面注入金属元素,形成金属″钉扎层″;采用磁过滤沉积技术(FCVA)在基材表面沉积第一层合金金属过渡层;采用磁过滤沉积技术(FCVA),并在真空室内通入反应气体乙炔沉积获得多种纳米晶混合的类金刚石涂层。2.根据权利要求1所述的表面强化方法,其特征在于所用设备为霍尔离子源,温度在500℃以上。3.根据权利要求1所述的金属″钉扎层″的制备方法,其特征在于:所述基底层为机械设备关键耐磨、抗磨损部件。4.根据权利要求3所述的金属″钉扎层″的制备方法,其特征在于:所述第一金属元素为TiAlHfNi合金靶材,靶材成分Ti(20-80%),Al(30-50%),Hf(1-10%),Ni(10-20%)。其注入电压为8~15kV,束流强度为1~10mA,注入剂量为1×1015~1×1017/cm2,注入深度为70~120nm。5.根据权利要求1所述的在基底上沉积多种纳米晶混合的类金刚石涂层方法,其特征在于:(a)在沉积所述第一层合金过渡层时,采用的靶材为TiAlHfNi合金靶材,靶材成分Ti(20-80%),Al(30-50...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖斌,欧阳晓平,张旭,张丰收,吴先映,罗军,庞盼,
申请(专利权)人:北京师范大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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