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专利摘要

本发明公开了CrMoN/MoS2宽温域润滑耐磨复合薄膜及其制备方法，包括过渡层和面层，过渡层为Cr相，面层由95at％‑98at％的氮化物陶瓷相及2at％‑5at％的MoS2组成，所述氮化物陶瓷相为Mo2N和CrN。基于过渡金属氧化物高温润滑理论优化CrN基高温润滑耐磨复合薄膜，解决高温氧化失效对材料造成的危害，通过摩擦化学反应使其在摩擦表面原位生成MoO3和Cr2O3高温润滑剂，进一步改善材料高温摩擦学性能。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202110277619.7
申请日期:
2021-03-15
专利申请人:
陕西科技大学
分类号:
C23C14/35; C23C14/16; C23C14/06; C23C14/02
发明/设计人:
贾均红，鲁成，时昀，何乃如，张广安，孙航，杨鑫然，王奎，蔡粮臣
权利要求: 1.CrMoN/MoS2宽温域润滑耐磨复合薄膜，其特征在于，包括过渡层和面层，过渡层为Cr相，面层由95at％-98at％的氮化物陶瓷相及2at％-5at％的MoS2组成，所述氮化物陶瓷相为Mo2N和CrN。2.根据权利要求1所述的CrMoN/MoS2宽温域润滑耐磨复合薄膜，其特征在于，过渡层的厚度为0.26～0.29μm，面层的厚度为2.5～2.9μm。3.根据权利要求1所述的CrMoN/MoS2宽温域润滑耐磨复合薄膜，其特征在于，Mo2N和CrN的原子比为1:4。4.根据权利要求1所述的CrMoN/MoS2宽温域润滑耐磨复合薄膜，其特征在于，薄膜的表面硬度为12.5～13.5GPa，结合强度不小于30N；室温至700℃宽温域内摩擦系数为0.6～0.18，室温至700℃宽温域内磨损率为1.0×10-6～7.9×10-6mm3N-1m-1。5.如权利要求1至4任一项所述的CrMoN/MoS2宽温域润滑耐磨复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，清洗靶材及基底材料，吹干后将其送入真空腔体中，所述靶材包括Cr靶、Mo靶和MoS2靶；S2，打开Cr靶电源，将过渡层Cr溅射在经过清洗的基底表面，形成Cr相过渡层；S3，打开Cr靶、Mo靶及MoS2靶的电源，采用磁控溅射沉积方法将靶材溅射至Cr相过渡层，形成面层，得到CrMoN/MoS2宽温域润滑耐磨复合薄膜。6.根据权利要求5所述的CrMoN/MoS2宽温域润滑耐磨复合薄膜的制备方法，其特征在于，S2中的Cr相过渡层沉积时间为10min，Cr靶电流为3A，过渡层厚度为0.26～0.29μm。7.根据权利要求5所述的CrMoN/MoS2宽温域润滑耐磨复合薄膜的制备方法，其特征在于，S3中，溅射面层时：Cr靶电流和MoS2靶电流分别为4A和0.4A,Mo靶电流为2A，溅射距离为100mm，面层厚度为2.5～2.9μm。8.根据权利要求5所述的CrMoN/MoS2宽温域润滑耐磨复合薄膜的制备方法，其特征在于，S3中，真空腔体气压保持在0.6Pa，样品架转速为1.1rpm，Ar和N2流量分别为16sccm和24sccm，基底温度保持在150～200℃。9.根据权利要求5所述的CrMoN/MoS2宽温域润滑耐磨复合薄膜的制备方法，其特征在于，基底为镍基金属。10.根据权利要求5所述的CrMoN/MoS2宽温域润滑耐磨复合薄膜的制备方法，其特征在于，S1中，用无水丙酮和无水酒精清洗靶材及基底材料，Cr靶、Mo靶和MoS2靶材纯度为99.9％。