车辆部件用低摩擦涂层及其制造方法技术

本发明专利技术提供车辆部件用低摩擦涂层及其制造方法，该涂层包括：在基材表面上的Ti层；在Ti层表面上的TiN层；在TiN层表面上的TiAgN层；以及转移到TiAgN层表面上的Ag层。

【技术实现步骤摘要】
车辆部件用低摩擦涂层及其制造方法相关申请的交叉引用基于35U.S.C.§119（a），本申请要求于2011年11月15日提交的韩国专利申请第10-2011-0118709的优先权，其全部内容引入本文以供参考。
本公开涉及一种车辆部件用低摩擦TiAgN涂布材料。更加具体地，本公开涉及一种低摩擦TiAgN涂布材料及其制造方法，其中该涂布材料不仅具有如同DLC的高硬度和低摩擦特性，而且还具有高温耐磨性。
技术介绍
通常而言，可以使用等离子体涂布技术来将另一种材料涂布在未经处理的材料上，从而使未处理的材料增加机械和功能特性。等离子体涂布技术可以被划分为两个基本类型：化学气相沉积（VCD）和物理气相沉积（PVD）。数种PVD被经常使用，例如，真空沉积、溅射、离子镀等。根据等离子体活化法和涂布材料电离法，离子镀被用在多种涂布方法中。例如，电弧离子镀使用电弧放电来使作为负极的涂布材料（目标物）蒸汽电离；结果，其被成功用于硬涂布，因为其由于快速的蒸发速度而具有快速的涂布速度，这样产生较好的生产率、以及高度的电离、撞击与迁移能量。类金刚石（DLC）涂层主要被用于传统车辆部件用低摩擦涂层。然而，尽管DLC涂层具有已被大批量生产和广泛使用的优势，但其存在显著的问题，因为它在高温和低温时均具有耐磨性低且摩擦不足的特性。此外，它还具有相对长的摩擦稳定域的问题。因此，领域内需要具有高硬度特性、低摩擦特性和高温耐磨特性的部件涂层来替代传统的DLC涂层。
技术实现思路
本专利技术提供车辆部件用低摩擦TiAgN涂布材料及其制造方法，其中该涂布材料不仅具有DLC的高硬度和低摩擦特性，而且具有高温耐磨性。根据本专利技术的示例性实施方式，车辆部件用低摩擦TiAgN涂层包括基材表面的Ti层；Ti层表面上的TiN层；TiN层表面上的TiAgN层；以及转移在TiAgN层表面上的Ag层。更加具体地，涂层包括：通过Ti电弧源而沉积在基材表面上的Ti层；通过Ti电弧源和氮气而沉积在Ti层表面上的TiN层；通过Ti电弧源、Ag溅射源和氮气而沉积在TiN层表面上的TiAgN层；以及在经由Ag溅射源而沉积在TiAgN层表面上之后通过剪切和垂直荷载而转移（transfer）在TiAgN层表面上的Ag层。Ti层、TiN层、TiAgN层和Ag层的厚度可以分别为约0.08~0.15μm、约0.05~0.1μm、约1.5~2μm和约0.1μm或更薄（不包括0）。根据本专利技术的示例性实施方式的用于制造涂层的涂布方法包括：准备步骤，清洁基材表面然后将沉积室的内部气氛准备成真空/高温气氛；第一缓冲步骤，通过Ti电弧源将Ti层沉积在基材表面上；第二缓冲步骤，通过Ti电弧源和氮气将TiN层沉积在Ti层表面上；第一涂布步骤，通过Ti电弧源、Ag溅射源和氮气将TiAgN层沉积在TiN层表面上；以及第二涂布步骤，通过Ag溅射源将Ag层沉积在TiAgN层表面上。在第二涂布步骤中，在使Ag层沉积后，可以通过剪切和垂直荷载将Ag层转移到TiAgN层的表面。制备步骤可以形成10-5~10-6托的真空和400~500℃的高温气氛。第一缓冲步骤可以将Ti层形成为约0.08~0.15μm的厚度。第二缓冲步骤可以将TiN层形成为约0.05~0.1μm的厚度。第一涂布步骤可以将TiAgN层形成为约1.5~2μm的厚度。第二涂布步骤可以将Ag层形成为约0.1μm或更薄（不包括0）的厚度。附图说明现在将参考附图图示的本专利技术的某些示例性实施方式来详细地描述本专利技术的上述和其它特征，下文给出的这些实施方式仅仅用于示例说明，因此不是对本专利技术的限制，其中：图1和图2是示出根据本专利技术的示例性实施方式的低摩擦涂层的横截面及制造方法的图。图3是图1和图2所示涂层与传统技术DLC涂层的摩擦系数的比较图；并且图4是图1和图2所示涂层与传统DLC涂层的摩擦稳定域的比较图。应当理解到，所附的附图并非必然是按比例的，其说明了本专利技术基本原理的各种优选特征的一定程度上简化的代表。在附图中，附图标记在几张图中通篇指代本专利技术的相同或等同部件。具体实施方式下面将详细地参照本专利技术的各个实施方式，其实施例图示在所附附图中，并在下文加以描述。尽管将结合示例性实施方式描述本专利技术，但应当理解，本说明书无意于将本专利技术局限于这些示例性实施方式。相反，本专利技术不仅要涵盖这些示例性实施方式，还要涵盖由所附权利要求所限定的本专利技术的精神和范围内的各种替代形式、修改、等效形式和其它实施方式。除非特别说明或从上下文明显得到，否则本文所用的术语“约”理解为在本领域的正常容许范围内，例如在均值的2个标准偏差内。“约”可以理解为在所述数值的10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%或0.01%内。除非另外从上下文清楚得到，本文提供的所有数值都由术语“约”修饰。本文中提供的范围应理解为该范围内所有数值的简写。例如，1~50的范围应理解为包括选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、或50的任何数字、数字的组合、或子范围、以及所有介于上述整数之间的小数值，例如，1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、和1.9。关于子范围，具体考虑从范围内的任意端点开始延伸的“嵌套的子范围”。例如，1~50的示例性范围的嵌套子范围可以包括一个方向上的1~10、1~20、1~30和1~40，或在另一方向上的50~40、50~30、50~20和50~10。应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车（SUV）、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车（例如，来源于石油以外的资源的燃料）。如本文所提到的，混合动力车是具有两种或多种动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力的车辆。在下文中，根据本专利技术优选实施方式的用于车辆部件的低摩擦涂层及其制造方法将参考附图进行详细描述。图1和图2是示出根据本专利技术的示例性实施方式的低摩擦涂层的横截面及其制造方法的图。本专利技术的低摩擦涂层包括在基材表面上的Ti层100；在Ti层100表面上的TiN层300；在TiN层300表面上的TiAgN层500；以及转移在TiAgN层500表面上的Ag层700’。换言之，低摩擦涂层包括Ti基层100、TiN层300、和TiAgN层500，其中TiN层300夹在Ti基层100与TiAgN层500之间。另外，Ag层700’被转移到TiAgN层中。更加具体地，本专利技术的用于车辆部件的低摩擦涂层包括：通过Ti电弧源而沉积在基材表面上的Ti层100；通过Ti电弧源和氮气而沉积在Ti层100表面上的TiN层300；通过Ti电弧源、Ag溅射源和氮气而沉积在TiN层300表面上的TiAgN层500；以及在经由Ag溅射源而沉积在TiAgN层500表面上之后通过剪切和垂直荷载而转移在TiAgN层5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低摩擦涂层，其包括：Ti层；TiN层；TiAgN层，其中所述TiN层被夹在所述Ti层与所述TiAgN层之间；和转移到所述TiAgN层的表面上的Ag层。

【技术特征摘要】
2011.11.15 KR 10-2011-01187091.一种低摩擦涂层，其包括：Ti层；TiN层；TiAgN层，其中所述TiN层被夹在所述Ti层与所述TiAgN层之间；和转移到所述TiAgN层的表面上的Ag层。2.如权利要求1所述的低摩擦涂层，其中通过Ti电弧源将所述Ti层沉积在基材表面上；通过氮气中的Ti电弧源将所述TiN层沉积在所述Ti层上；通过Ti电弧源、Ag溅射源、和氮气将所述TiAgN层沉积在所述TiN层表面上；并且在通过Ag溅射源将Ag层沉积在所述TiAgN层的表面上之后，通过剪切和垂直载荷将所述Ag层转移到所述TiAgN层的表面中。3.如权利要求1所述的低摩擦涂层，其中所述Ti层的厚度为0.08～0.15μm、所述TiN层的厚度为0.05～0.1μm、所述TiAgN层的厚度为1.5～2μm和转移的Ag层的厚度为0.1μm或更薄。4.如权利要求3所述的低摩擦涂层，其中所述Ag层为0.0000000001～0.1μm。5.一种制造如权利要求1所述的低...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔光勋，吕寅雄，洪雄杓，姜赫，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR