【技术实现步骤摘要】
一种基于高功率脉冲磁控溅射技术的TiN/TiO2/
α
‑
Al2O3涂层制备方法
[0001]本专利技术属于磁控溅射
,具体涉及一种基于高功率脉冲磁控溅射技术的TiN/TiO2/α
‑
Al2O3涂层制备方法。
技术介绍
[0002]增材制造是利用CAD技术、自动控制技术、新材料技术直接快速成型的一体化制造技术。由于其具有工艺简单、成本低、柔性高等优点,增材制造技术在各种难熔、高活性、高纯净、易污染、高性能金属材料及复杂结构件等材料制备领域有着广泛的应用前景。因此,基于增材制造复杂钛合金零件在航空航天、生物医学、航海船舶等领域越来越受到重视。增材制造钛合金的优良性能优良,同时也给其加工带来了难度。由于制造过程中不均匀的能量密度,激光增材制造的钛合金部件往往会产生孔隙和未熔化的粉末缺陷,导致表面光滑度和摩擦性能下降,且难于处理,限制其进一步广泛应用。因此,对增材制造钛合金零件进行表面处理可显著拓宽其应用领域。
[0003]常见的金属材料表面处理方法多种,既包括化学镀、电镀、电泳、热扩散、热喷涂这些传统的表面改性技术,还涵盖了以气相沉积、激光处理、微弧氧化、离子注入等方法为典型的现代表面改性技术。每种处理方法有其各自的优点和缺点,主要目标是为了降低金属材料的表面粗糙度,增强材料表面硬度、弹性模量、耐腐蚀磨损性等性能指标,且可以影响钛合金材料的表面电荷,化学成分,微观结构,耐腐蚀性和生物相容性等。
[0004]涂层的特点是涂层薄膜与基体相结合,提高基体的耐磨性 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种TiN/TiO2/α
‑
Al2O3涂层制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、对基体进行离子清洗:对基体抛光处理后,依次使用无水酒精和丙酮超声清洗,然后真空环境中,进行功率为1000
‑
1500W离子轰击,得到清洗后的基体;S2、在清洗后的基体上溅射TiN过渡层:将步骤S1中得到的清洗后的基体,停留在Ti靶之前,通过功率为8
‑
18.5kW的脉冲反应溅射获得TiN过渡层,得到溅射TiN过渡层的基体;S3、制备TiO2涂层:将步骤S2中得到的溅射TiN过渡层的基体,停留在Ti靶之前,通过功率为10
‑
18.5kW脉冲反应溅射获得TiO2过渡层,得到TiN/TiO2涂层;S4、将步骤S3中制备的TiN/TiO2涂层,停留在Al靶之前,将靶功率调整为10
‑
18.5kW通过高功率脉冲反应溅射获得α
‑
Al2O3涂层,得到TiN/TiO2/α
‑
Al2O3涂层。2.根据权利要求1所述TiN/TiO2/α
‑
Al2O3涂层制备方法,其特征在于,步骤S1中所述真空环境为抽真空到6
×
10
‑3Pa后,通入Ar气至维持真空度在0.4
‑
0.8Pa的环境。3.根据权利要求1所述TiN/TiO2/α
‑
Al2O3涂层制备方法,其特征在于,步骤S1中所述超声清洗的功率为15
‑
30kHz,时间为10
‑
15min;所述离子轰击的时间为30min。4.根据权利要求1所述TiN/TiO2/α
‑
Al2O3涂层制备方法,其特征在于,步骤S2中脉冲反应溅射的条件包括脉冲频率1000
‑
5000Hz,脉冲宽度50
‑
100us,最大峰值电流200
‑
350A,气压为0.4
‑
0.8Pa,Ar气流量:150
‑
300sccm,N2气流量:75
‑
200sccm。5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:李建中,冯利民,何哲秋,吴静怡,胡剑南,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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