[发明专利]用于压气机叶轮、叶片的ZrN/TiMo复合涂层及制备方法

权利要求书

1.一种用于压气机叶轮、叶片的ZrN/TiMo复合涂层，其特征在于由TiMo粘结层和TiAlN面层组成。

2.权利要求1所述用于压气机叶轮、叶片的ZrN/TiMo复合涂层的制备方法，其特征在于有下列步骤：

步骤1：磁控溅射TiMo涂层

(1)预处理：待镀工件经砂纸打磨、抛光，用丙酮超声波清洗，再用超声波去离子水清洗，最后用无水乙醇清洗烘干；

(2)装炉：将清洗好的工件安装在H-MFD200型高真空多功能薄膜沉积系统真空室内试样台上，确保固定，以防脱落；

(3)溅射TiMo层

1)将金属Ti靶、Mo靶置于直流阴极上；

2)关闭真空室，抽真空至1.5×10^-2Pa；

3)真空度达到1.5×10^-2Pa之后，通入Ar气；调节质量流量计的流量，使气压调节到2～5Pa范围内；

4)离子轰击：打开负偏压电源，将负偏压调至500～1000V范围，对工件进行离子轰击辉光清洗，同时启动加热器对待镀工件进行加热；

5)离子清洗完毕后，在150～200℃、0.2～0.4KV电压、0.1～0.75A电流下进行反应磁控溅射，控制溅射时间4～8分钟；

6)溅射完毕即得到TiMo薄膜；

(4)关闭弧靶电源，待工件温度降至80℃时，关闭抽气阀，对真空室充入干燥空气，打开真空室，取出工件。检验工件表面涂层是否完整；

步骤2：多弧离子镀TiN

(1)装炉与离子轰击

将镀有TiMo过渡层的工件安装在H-MFD200型高真空多功能薄膜沉积系统真空室内试样台上，确保固定，以防脱落；

(2)镀ZrN涂层

1)将金属Zr靶置于阴极上；

2)关闭真空室，抽真空至1.2×10^-2Pa；

3)真空度达到1.5×10^-2Pa之后，通入N₂气；调节质量流量计的流量，使气压调节到2～5×10^-1Pa范围内；

4)离子轰击：打开负偏压电源，将负偏压调至500～1000V范围，对工件进行离子轰击辉光清洗，同时启动加热器对待镀工件进行加热；

5)离子清洗完毕后，在200～400℃、0.4～1.0KV负偏压、40～80A电流下进行多弧离子镀镀膜，沉积时间10～40分钟；

6)沉积完毕即得到ZrN薄膜；

(3)关闭弧靶电源，待工件温度降至80℃作用时，关闭抽气阀，对真空室充入干燥空气，打开真空室，取出工件。

3.按照权利要求2所述用于压气机叶轮、叶片的ZrN/TiMo复合涂层的制备方法，其特征在于涂层沉积前对工件表面进行离子清理。