一种ZrN涂层及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种ZrN涂层及其制备方法和应用，属于涂层技术领域。该制备方法包括以下步骤：S1.在金属基衬底表面沉积PVD氮化物涂层；S2.渗锆处理：将真空炉内的炉压抽至小于等于200Pa，然后加热至锆基非晶坯料完全熔化至熔体，然后将PVD氮化物涂层热浸入锆基非晶熔体中，保温一段时间，然后取出，制备ZrN涂层；其中，步骤S1中，所述PVD氮化物涂层的厚度为1～10μm；步骤S2中，锆基非晶熔体温度1000～1500℃，保温时间0.5～10h。本发明专利技术制备的ZrN涂层，ZrN涂层的厚度可达2μm以上，ZrN涂层优异的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和导电性，可用作燃料电池双极板防护涂层及医疗器械涂层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于涂层，具体涉及一种zrn-涂层及其制备方法和应用。

技术介绍

1、zrn涂层硬度高、耐磨性和耐腐蚀性能优异，且生物安全性好，已经被广泛用于刀具、模具、装饰品、医疗器械、燃料电池双极板等表面涂层。

2、目前，zrn涂层的制备方法主要有激光熔覆法和物理气相沉积法。其中，激光熔覆法通常只能制备含zrn的金属基复合材料，难以制备高纯度的zrn涂层。

3、现有技术公布了一种zrn-craln复合涂层的制备方法，其表面为zrn涂层，底部为craln涂层。其具体制备工艺是先采用阴极电弧镀技术制备craln硬质涂层；其次采用zr离子轰击，预制zrn涂层晶粒生长点，然后采用阴极电弧镀技术在craln涂层表面沉积zrn软质层；最后采用zro2纳米颗粒对craln-zrn复合层表面的zrn层进行微颗粒撞击，形成zrn涂层。该工艺所制备的zrn涂层工艺复杂，工艺参数繁多，可控性差。此外，该工艺所制备的zrn涂层厚度小于2.0μm，耐磨性较差。

技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是克服现本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种ZrN涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S2中，真空炉内的炉压抽至50～100Pa，锆基非晶熔体温度1050～1100℃，保温时间5～10h。

3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述PVD氮化物涂层的厚度为5～10μm。

4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下步骤：将金属基衬底放入PVD炉的基片架上，打开金属靶材，通入氮气，调控PVD工艺参数，制备PVD氮化物涂层。

5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述金属靶材为含C...

【技术特征摘要】

1.一种zrn涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s2中，真空炉内的炉压抽至50～100pa，锆基非晶熔体温度1050～1100℃，保温时间5～10h。

3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述pvd氮化物涂层的厚度为5～10μm。

4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤s1包括如下步骤：将金属基衬底放入pvd炉的基片架上，打开金属靶材，通入氮气，调控pvd工艺参数，制备pvd氮化物涂层。

5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述金属靶材为含cr靶、alcr靶、tisi靶、ti靶中的一种或几种。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈汪林，王文豪，李苏洋，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：