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专利号: 2015101842586
申请人: 岭南师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种超润滑纳米多层复合涂层,其特征在于,包括从内到外涂覆于刀具基体的Cr金属结合层、CrN过渡层、梯度结构纳米周期性TiSiN-TiAlN支撑层、纳米复合TiAlSiCN功能层和DLC表面润滑层。

2. 根据权利要求1所述的纳米多层复合涂层,其特征在于,所述梯度结构纳米周期性TiSiN-TiAlN支撑层是以TiSiN层到TiAlN层为一个循环周期的多周期涂层,所述以TiSiN层到TiAlN层为一个循环周期的涂层厚度为6~24 nm。

3. 根据权利要求2所述的纳米多层复合涂层,其特征在于,所述梯度结构纳米周期性TiSiN-TiAlN支撑层的厚度为400~800 nm。

4. 根据权利要求1所述的纳米多层复合涂层刀具,其特征在于,所述纳米复合TiAlSiCN功能层的厚度为2~4 µm;Cr金属结合层的厚度为80~260 nm;CrN过渡层的厚度为300~500 nm;DLC表面润滑层的厚度为300~800 nm。

5. 根据权利要求1所述的纳米多层复合涂层,其特征在于,所述纳米复合TiAlSiCN功能层中各原子百分比如下:38~47 at.% Ti、20~27 at.% Al、6~12 at.% Si、3~8 at.% C、40~49 at.% N。

6. 根据权利要求1所述的纳米多层复合涂层,其特征在于,所述梯度结构纳米周期性TiSiN-TiAlN支撑层中Si元素的含量从CrN过渡层到纳米复合TiAlSiCN功能层逐渐增加,Al元素含量逐渐减小。

7. 根据权利要求6所述的纳米多层复合涂层,其特征在于,所述梯度结构纳米周期性TiSiN-TiAlN支撑层中,Si原子百分比为4~6 at.%,Al原子百分比为32~24 at.%。

8. 含有权利要求1至7任一项所述纳米多层复合涂层的刀具。

9. 权利要求8所述纳米多层复合涂层刀具的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1. 对刀具进行辉光清洗后,开启金属Cr电弧靶,沉积Cr金属结合层;通入N2,打开Cr电弧靶,在Cr金属结合层上沉积CrN过渡层;

S2. 开启TiSi和TiAl合金靶,逐渐减小TiAl靶电流同时增大TiSi靶电流,在CrN过渡层上沉积梯度结构纳米周期性TiSiN-TiAlN支撑层;

S3. 开启TiAl合金电弧靶,开启双极脉冲磁控溅射Si和石墨靶,通入N2,Ar和C2H2,在梯度结构纳米周期性TiSiN-TiAlN支撑层上沉积纳米复合TiAlSiCN功能层;

S4. 开启双极脉冲磁控溅射石墨靶,通入Ar和C2H2,制备DLC表面润滑层。