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专利摘要

本发明涉及一种具有高温自润滑周期性多层结构涂层，该周期性多层结构涂层由基体、依次沉积在基体外表面的Cr结合层和(CrNbTiAlV)CNx/MoN顶层组成；所述(CrNbTiAlV)CNx/MoN顶层由(CrNbTiAlV)CNx层和MoN层交替沉积所得，调制周期为50~420 nm，调制比为1:1~1.2:1。同时，本发明还公开了该周期性多层结构涂层的制备方法。本发明采用磁控溅射技术，通过改变单层涂层的沉积时间，制备出具有不同调制周期的(CrNbTiAlV)CNx/MoN多层结构涂层；所制备的(CrNbTiAlV)CNx/MoN多层复合涂层层间界面平整，周期性结构清晰且致密,在高温下具有良好的自润滑性能，可用于高温环境中减摩耐磨部件。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202211509456.1
申请日期:
2022-11-29
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C23C14/16 ; C23C14/35 ; C23C14/54 ; C23C14/02 ; C23C14/06
发明/设计人:
郝俊英，鲁晓龙，隋旭东，刘维民
权利要求: 1.一种具有高温自润滑周期性多层结构涂层，其特征在于：该周期性多层结构涂层由基体、依次沉积在基体外表面的Cr结合层和(CrNbTiAlV)CN x/MoN顶层组成；所述(CrNbTiAlV)CN x/MoN顶层由(CrNbTiAlV)CN x层和MoN层交替沉积所得，调制周期为50~420nm，调制比为1:1~1.2:1。2.如权利要求1所述的一种具有高温自润滑周期性多层结构涂层的制备方法，包括以下步骤：⑴将基体进行预处理；⑵将预处理后的基体放入到真空腔室里进行抽真空，当真空度低于1×10 -3 Pa时，用离子轰击基体表面进行溅射清洗，得到清洗后的基体；⑶采用磁控溅射技术，先在清洗后的基体表面沉积一层Cr结合层，然后再通过磁控溅射多靶交替沉积(CrNbTiAlV)CN x层和MoN层，以形成 (CrNbTiAlV)CN x/MoN周期性多层复合顶层。3.如权利要求2所述的一种具有高温自润滑周期性多层结构涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤⑴中基体的材质为8Cr4Mo4V高温合金钢。4.如权利要求2所述的一种具有高温自润滑周期性多层结构涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤⑶中Cr结合层的沉积参数是：Cr靶电流为4.5 A，Ar流量为18 sccm，偏压为60~120 V，基体转速为5 rpm，沉积时间为14 min。5.如权利要求2所述的一种具有高温自润滑周期性多层结构涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤⑶中(CrNbTiAlV)CN x层的沉积参数是多元拼接靶(Cr-Nb-Ti-Al-V)电流为4.5 A，C靶电流为4 A，Ar流量为18 sccm，N 2流量为38 sccm，偏压为50~126 V，基体转速为5rpm，单层沉积时间为2~20 min。6.如权利要求2所述的一种具有高温自润滑周期性多层结构涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤⑶中MoN层的沉积参数是Mo靶电流为4 A，Ar流量为18 sccm，N 2流量为38sccm，偏压为50~126 V，基体转速为5 rpm，单层沉积时间为2~20 min。