兼具高硬度和低摩擦系数的VC纳米复合涂层制造技术

本发明专利技术公开了一种兼具高硬度和低摩擦系数的VC纳米复合涂层，属于涂层技术领域。该纳米复合涂层中C含量为13.49‑38.68at.％，余量为V元素；其为包含fcc‑VC晶相和金属V的纳米复合结构，VC相沿(111)晶面择优生长。采用电弧离子镀膜技术在基体上沉积VC纳米复合涂层，沉积时开启V靶并通入Ar和C<subgt;2</subgt;H<subgt;2</subgt;，通入Ar的流量为120～150sccm，通入C<subgt;2</subgt;H<subgt;2</subgt;流量为5～30sccm，气体总流量130～180sccm。本发明专利技术通过优化VC涂层中的C含量，使所制备涂层中包含fcc‑VC晶相和金属V的纳米复合结构，且VC相沿(111)晶面择优生长，从而获得兼具高硬度、低摩擦系数的涂层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂层，具体涉及一种兼具高硬度和低摩擦系数的vc纳米复合涂层。

技术介绍

1、纳米复合涂层由于其具有特殊的物理、化学性能而得到了广泛的关注，与材料表面相关的性能如硬度、耐高温、耐氧化、耐摩擦、耐腐蚀等，都是目前人们研究的热点。两种及两种以上结构不同的相组成的涂层可被称为纳米复合涂层，主要分为三类(1)nc-陶瓷/a-陶瓷复合涂层，如nc-tin/a-si3n4、nc-zrn/a-si3n4、nc-tialn/a-aln等；(2)nc-陶瓷/nc-陶瓷复合涂层，如nc-men/nc-c3n4等；(3)nc-陶瓷/金属复合涂层，如nc-zrn/cu、nc-zrn/ni、nc-zrn/y等。

2、自润滑涂层通过涂层组分在高温下向表面扩散，并发生原位氧化反应生成氧化物润滑相来达到自润滑效果。过渡金属元素v、w、mo等所形成氧化物具有典型的层状结构magnéli相，剪切强度低、易滑动。这类氧化物高温热稳定性好、粘附性低，所以通常被认为是理想的润滑材料。且v的氧化物具有热稳定性、粘附性弱的特点，且v极易扩散，涂层抗氧化能力弱，在摩擦过程中易生成本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种兼具高硬度和低摩擦系数的VC纳米复合涂层，其特征在于：该VC纳米复合涂层沉积在金属或硅片基材上，纳米复合涂层与基材之间为金属V过渡层。

2.根据权利要求1所述的兼具高硬度和低摩擦系数的VC纳米复合涂层，其特征在于：该VC纳米复合涂层中，C元素含量为13.49-38.68at.％，余量为V元素；，该纳米复合涂层厚度为1.5-2.5μm。

3.根据权利要求1所述的兼具高硬度和低摩擦系数的VC纳米复合涂层，其特征在于：所述VC纳米复合涂层为包含fcc-VC晶相和金属V的纳米复合结构，VC相沿(111)晶面择优生长。

4.根据权利要求1所述的兼具高硬度...

【技术特征摘要】

1.一种兼具高硬度和低摩擦系数的vc纳米复合涂层，其特征在于：该vc纳米复合涂层沉积在金属或硅片基材上，纳米复合涂层与基材之间为金属v过渡层。

2.根据权利要求1所述的兼具高硬度和低摩擦系数的vc纳米复合涂层，其特征在于：该vc纳米复合涂层中，c元素含量为13.49-38.68at.％，余量为v元素；，该纳米复合涂层厚度为1.5-2.5μm。

3.根据权利要求1所述的兼具高硬度和低摩擦系数的vc纳米复合涂层，其特征在于：所述vc纳米复合涂层为包含fcc-vc晶相和金属v的纳米复合结构，vc相沿(111)晶面择优生长。

4.根据权利要求1所述的兼具高硬度和低摩擦系数的vc纳米复合涂层，其特征在于：该vc纳米复合涂层的硬度高于28gpa，涂层的弹性模量稳定在280～390gpa，涂层的h/e最高可达0.07。

5.根据权利要求1-4任一所述的兼具高硬度和低摩擦系数的vc纳米复合涂层，其特征在于：该vc纳米复合涂层是采用电弧离子镀膜技术在基体上沉积而成，其中：靶材选取金属v靶，沉积vc纳米复合涂层时，开启v靶并通入ar和c2h2，通入ar的流量为120～150sccm，通入c2h2流量为10～30sccm，气体总流量130～180sccm。

6.根据权利要求5所述的兼具高硬度和低摩擦系数的vc纳米复合涂层，其特征在于：沉积vc纳米复合涂层时，本底真空度为6×10-3pa以上，沉积压强...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铁钢，王重阳，熊龙宇，刘艳梅，范其香，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学中国职业培训指导教师进修中心，
类型：发明
国别省市：