[发明专利]一种纳米复合结构的V-Al-N硬质涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米复合结构的V-Al-N硬质涂层，其特征在于，成分表示为(V_1-xAl_x)N，其中，1-x为0.41～0.6，x为0.4～0.59。

2.根据权利要求1所述的纳米复合结构的V-Al-N硬质涂层，其特征在于，成分表示为(V_1-xAl_x)N，其中，1-x为0.44～0.56，x为0.44～0.56。

3.根据权利要求2所述的纳米复合结构的V-Al-N硬质涂层，其特征在于，成分表示为(V_1-xAl_x)N，其中，1-x为0.49～0.50，x为0.50～0.51。

4.根据权利要求1～3任一项所述的纳米复合结构的V-Al-N硬质涂层，其特征在于，所述的纳米复合结构的V-Al-N硬质涂层包含晶体结构的AlN连续相和若干个VN晶体颗粒，各个VN晶体颗粒由晶体结构的AlN连续相包裹，VN晶体颗粒与晶体结构的AlN连续相形成共格界面。

5.根据权利要求4所述的纳米复合结构的V-Al-N硬质涂层，其特征在于，所述的纳米复合结构的V-Al-N硬质涂层中VN晶体颗粒的尺寸为1～10nm，相邻的VN晶体颗粒的间距为1～5nm。

6.根据权利要求1～3任一项所述的纳米复合结构的V-Al-N硬质涂层，其特征在于，所述的纳米复合结构的V-Al-N硬质涂层的厚度为0.5μm～10μm。

7.根据权利要求1～6任一项所述的纳米复合结构的V-Al-N硬质涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)基体清洗；

(2)沉积涂层：在真空室中，将Al靶安装在中频阴极上，V靶安装在直流阴极上，Al靶和V靶到基体的距离为5cm～15cm，Al靶和V靶通过挡板与基体隔离，先通入Ar气，进行预溅射，再通入N₂气，通过调节Al靶的功率和V靶的功率，在250℃～500℃和0.3Pa～1.0Pa条件下，对基体溅射沉积纳米复合结构的V-Al-N硬质涂层，得到纳米复合结构的V-Al-N硬质涂层；

所述的Al靶的功率密度为2.6～6.0W/cm²，V靶的功率密度为3.5～4.5W/cmW，所述的基体的偏压为-60～-100V。

8.根据权利要求7所述的纳米复合结构的V-Al-N硬质涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的真空室的本底压强小于等于5×10^-5Pa。

9.根据权利要求7所述的纳米复合结构的V-Al-N硬质涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的Ar气的流量为27～37sccm。

10.根据权利要求7所述的纳米复合结构的V-Al-N硬质涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的N₂气的流量为19～29sccm。