[发明专利]被覆件及其制备方法

权利要求书

1.一种被覆件，包括基体及铱层，该基体的材质为碳纤维/硼化锆复合材料，其特征在于：所述被覆件还包括依次形成于该基体上的铬渗入层、铬层、氮化铬梯度膜层，该铱层形成于该氮化铬梯度膜层上，该氮化铬梯度膜层包括依次形成于铬层上的第一梯度氮化铬膜层及第二梯度氮化铬膜层，所述第一梯度氮化铬膜层中的氮元素的质量百分含量由靠近基体至远离基体的方向呈梯度增加、所述第二梯度氮化铬膜层中的氮元素的质量百分含量由靠近基体至远离基体的方向呈梯度减少。

2.如权利要求1所述的被覆件，其特征在于：所述铬层、氮化铬梯度膜层及铱层均通过磁控溅射镀膜法形成。

3.如权利要求2所述的被覆件，其特征在于：所述铬渗入层是在所述铬层的形成过程中，铬层与基体界面处的金属铬向基体内扩散而形成。

4.如权利要求3所述的被覆件，其特征在于：所述铬渗入层中含有碳纤维、ZrB₂陶瓷相、Cr金属相及Cr-C相。

5.如权利要求2所述的被覆件，其特征在于：所述铬层的厚度为0.2～0.3μm，所述铱层的厚度为0.8～1μm。

6.如权利要求2所述的被覆件，其特征在于：所述氮化铬梯度膜层的总厚度为0.8～1.2μm，所述第一梯度氮化铬膜层的厚度为0.4～0.6μm，所述第二梯度氮化铬膜层的厚度为0.4～0.6μm。

7.一种被覆件的制备方法，包括以下步骤：

提供基体，该基体的材质为碳纤维/硼化锆复合材料；

以铬靶为靶材，于所述基体表面磁控溅射铬层，溅射温度为100～200℃，溅射时间为150～250min；在磁控溅射该铬层的过程中，该铬层与基体界面处的金属铬向基体扩散，于基体与铬层之间形成铬渗入层；

以铬靶为靶材，以氮气为反应气体，于铬层上依次形成氮化铬梯度膜层，氮化铬梯度膜层包括依次形成于铬层上的第一梯度氮化铬膜层及第二梯度氮化铬膜层，所述第一梯度氮化铬膜层中的氮元素的质量百分含量由靠近基体至远离基体的方向呈梯度增加、所述第二梯度氮化铬膜层中的氮元素的质量百分含量由靠近基体至远离基体的方向呈梯度减少；

以铱靶为靶材，于所述氮化铬梯度膜层上磁控溅射形成铱层。

8.如权利要求7所述的被覆件的制备方法，其特征在于：磁控溅射形成所述铬层的工艺参数为：以氩气为工作气体，氩气流量为20～150sccm，施加于基体上的偏压为-100～-300V，铬靶的电源功率为2～5kw，沉积时间为5～10min。

9.如权利要求7所述的被覆件的制备方法，其特征在于：磁控溅射形成所述氮化铬梯度膜层包括如下步骤：

于铬层上沉积第一梯度氮化铬膜层：以氩气为工作气体，氩气流量为20～150sccm，施加于基体上的偏压为-100～-300V，铬靶的电源功率为2～5kw，向镀膜室内通入初始流量为10～100sccm的氮气，在沉积第一梯度氮化铬膜层过程中，每沉积5min将氮气的流量增大15～20sccm，沉积时间为15～35min；

于第一梯度氮化铬膜层上沉积第二梯度氮化铬膜层：以氩气为工作气体，氩气流量为20～150sccm，施加于基体上的偏压为-100～-300V，铬靶的电源功率为2～5kw，向镀膜室内通入初始流量为130～50sccm的氮气，在沉积第一梯度氮化铬膜层过程中，每沉积5min将氮气的流量减小15～20sccm，沉积时间为15～25min。

10.如权利要求7所述的被覆件的制备方法，其特征在于：磁控溅射形成所述铱层的工艺参数为：以氩气为工作气体，氩气流量为20～150sccm，施加于基体上的偏压为-100～-300V，铱靶的电源功率为2～5kw，镀膜温度为100～200，镀膜时间为60～85min。