[发明专利]TiAlN-TiBN多层厚膜及其制备方法

权利要求书

1.一种TiAlN-TiBN多层厚膜的制备方法，其特征在于该多层厚膜由磁控溅射的 TiAlN层和电弧离子镀的TiBN层交替沉积而成，并且，前述的TiBN层厚度为0.1μm ～0.3μm，前述的TiAlN层厚度为2.1μm～4.3μm，包括如下步骤：

①将一对中频磁控溅射源相邻安装在真空室一侧，将两个电弧源安装在相对的另一 侧；将抛光、清洗处理后的工件装入真空室，真空室真空度为4×10^-3～7×10^-3Pa，采用 TiAl合金为中频磁控溅射靶材，其中Ti和Al重量百分比均为50％；采用TiB合金为电 弧离子镀靶材，其中，Ti重量百分比为95％，B重量百分比为5％；

②工件沉积镀膜前在真空室充Ar气至1～4Pa，加偏压800～1200V，对工件表面进 行Ar离子轰击清洗，去除表面残留的吸附物及氧化物后；减少Ar气至2×10^-2～4×10^-2Pa， 偏压至150～300V，设定工艺参数：工件转速4～8转/min，沉积偏压150～250V，沉积温 度250～350℃，启动电弧源用于沉积TiB层，工作2～5min；加充N₂气至2×10^-1～4×10^-1Pa， 此后启动磁控溅射源，用于沉积TiAlN层，然后断续开启电弧源，电弧源每工作5～10min， 关闭20～50min，以此重复操作电弧源，直至达到所需总的膜层厚度。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②为所述工件沉积镀膜前在 真空室充Ar气至3Pa，加偏压1000V，对工件表面进行Ar离子轰击清洗，去除表面残 留的吸附物及氧化物后；减少Ar气至3×10^-2Pa，偏压至200V，设定工艺参数：工件转 速6转/min，沉积偏压200V，沉积温度300℃，启动电弧源用于沉积TiB层，工作2min； 充入3×10^-1Pa的N₂，此后启动磁控溅射源，用于沉积TiAlN层，然后断续开启电弧源， 电弧源每工作8min，关闭50min，以此重复操作电弧源，直至达到所需总的膜层厚度。