一种高温耐磨的AlCrSiN纳米复合涂层及其制备方法技术

本发明专利技术属于涂层制备技术领域，具体涉及一种高温耐磨的AlCrSiN纳米复合涂层及其制备方法。本发明专利技术通过采用脉冲电弧离子镀的方法，在基体表面由下至上依次沉积Cr界面植入层、CrN过渡层和AlCrSiN表面功能层。通过实验证明，通过上述技术方案得到的AlCrSiN纳米复合涂层不仅具有优异的高温稳定性和耐磨性能，还具有表面大颗粒少、内应力低、膜基结合强度高等优点，适用于机械零部件、刀模具等产品表面的防护。

【技术实现步骤摘要】
一种高温耐磨的AlCrSiN纳米复合涂层及其制备方法
本专利技术属于涂层制备
，具体涉及一种高温耐磨的AlCrSiN纳米复合涂层及其制备方法，尤其涉及一种采用脉冲电弧离子镀制备高温耐磨的AlCrSiN纳米复合涂层的方法。
技术介绍
合成纳米复合材料作为一种具有独特性能的保护涂层，在过去的三十年中一直是一种新型的薄膜材料。迄今为止，基于纳米复合材料的几种硬质涂层已经成功地开发和应用于工程应用领域。氮化物涂层在高温应用中的主要缺点是由于其抗氧化性能差而受到限制。为了提高其高温稳定性，将铝含量引入到涂层中。在T.Polcar等研究中(T.Polcar,T.Vitu,J.Sondor,A.Cavaleiro,TribologicalperformanceofCrAlSiNcoatingsathightemperatures,PlasmaProcess.Polym.6(2009)S935–S940.)曾比较两种氮化物涂层AlCrN和AlTiN，在从立方型结构到纤锌矿型结构的相变(Al/Cr的理论值为0.77)之前，AlCrN涂层中Al和Cr的最大比例(约0.6～0.8)比AlTiN涂层高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温耐磨的AlCrSiN纳米复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将基体置于腔室中，升温至300℃～500℃，抽真空至3.0×10‑3Pa～7.0×10‑3Pa，通入100sccm～250sccm氩气和50sccm～150sccm氪气，设置工件转架偏压为‑650V～‑1000V，频率为20kHz～240kHz，进行脉冲刻蚀10min～20min；然后再次通入100sccm～250sccm氩气和50sccm～150sccm氪气，设置工件转架偏压为‑150V～‑300V，离子源电流为15A～30A，进行直流刻蚀20min～50min；b)调节偏压至‑80V～‑200V，通入20...

【技术特征摘要】
1.一种高温耐磨的AlCrSiN纳米复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将基体置于腔室中，升温至300℃～500℃，抽真空至3.0×10-3Pa～7.0×10-3Pa，通入100sccm～250sccm氩气和50sccm～150sccm氪气，设置工件转架偏压为-650V～-1000V，频率为20kHz～240kHz，进行脉冲刻蚀10min～20min；然后再次通入100sccm～250sccm氩气和50sccm～150sccm氪气，设置工件转架偏压为-150V～-300V，离子源电流为15A～30A，进行直流刻蚀20min～50min；b)调节偏压至-80V～-200V，通入200～450sccm的氩气，点燃Cr靶，调节气压至1Pa～2.5Pa，温度设为300℃～450℃，脉冲电弧电源输出电流波形为矩形波或锯齿波，输出的脉冲平均电流70A～110A，频率为5Hz～200Hz，占空比为1％～70％，在基体表面沉积Cr界面植入层，沉积时间为5min～10min；c)调节偏压至-80～-150V，通入200～600sccm的氮气，点燃Cr靶，调节气压至1.0Pa～2.5Pa，温度300℃～450℃，脉冲电弧电源输出电流波形为矩形波或锯齿波，输出的脉冲平均电流70A～110A，频率为5Hz～200Hz，占空比为1％...

【专利技术属性】
技术研发人员：王启民，钟星，吴正涛，代伟，伍一铭，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44