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专利摘要

本发明涉及一种航空轴承表面防护用高熵氮化物涂层，该高熵氮化物涂层为(CrAlTiNbV)Nx，x=0.3~0.5；其所含元素按原子百分数计：Cr为15~30 at.%,Al为5~15 at.%,Ti为3~10 at.%,Nb为5~10 at.%,V为5~15 at.%,N为30~50 at.%。同时，本发明还公开了该涂层的制备方法。本发明采用磁控溅射技术以及多元靶技术，能够成功制备出含有五种元素的高熵氮化物涂层，并通过调控镀膜工艺参数，得到最佳N2流量下的高熵氮化物涂层，从而使其能够在航空润滑油环境中大大提高钢基体的耐磨损性能。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202110097546.3
申请日期:
2021-01-25
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C23C14/35;C23C14/06;C23C14/16
发明/设计人:
隋旭东，郝俊英，刘维民，鲁晓龙，杨军
权利要求: 1.一种航空轴承表面防护用高熵氮化物涂层，其特征在于：该高熵氮化物涂层为(CrAlTiNbV)Nx，x=0.3~0.5；其所含元素按原子百分数计：Cr为 15~30 at. %, Al为 5~15at. %, Ti为 3~10 at. %, Nb为 5~10 at. %, V为5~15 at. %, N为30~50 at. %；该高熵氮化物涂层的硬度和杨氏模量分别为8~17 GPa和179~276 GPa ，在4050# 航空润滑油中的摩擦系数为0.096~0.115，其在室温下采用磁控溅射技术和多元靶技术制得，具体步骤如下：⑴用无水乙醇和丙酮分别超声清洗钢块样品15 min，将样品吹干后再放入真空室中，进行抽真空；⑵当真空度低于3×10-3 Pa时开始进行镀膜工作；通入氩气，制备过程中氩气含量固定为18 sccm，其真空室内部压强为0.24 Pa，在样件上加脉冲偏压电源，在-450 V的偏压下用氩气等离子体对样品进行预溅射清洗20~30 min；⑶保持腔室压力不变，连续调整偏压为 -60~-120 V，在单一Cr靶上加直流电源，调节电流为4.5 A的条件下沉积Cr过渡层，沉积时间为5~15 min；⑷氩气流量保持不变，通入18~48 sccm不同流量的N2，调节腔室压力分别为0.3~0.8Pa，在偏压-36 V下，调节Cr-Nb-Ti-Al-V多元靶的电流为 4.5 A，沉积时间为14000 s，即得(CrAlTiNbV)Nx高熵氮化物涂层。