[发明专利]一种纳米复合TiCrBN涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米复合TiCrBN涂层，其特征在于，包括沉积于衬底基体上的Cr金属结合层、沉积于Cr金属结合层上的CrN过渡层以及沉积于CrN过渡层上的TiCrBN复合层，所述TiCrBN复合层为纳米TiN/CrN晶粒镶嵌于非晶BN之中，TiN/CrN晶粒尺寸为3～20nm；所述TiCrBN复合层中的各元素含量范围是：Cr10.6～39.6at.%,Ti5.2～14.3at.%,B11.2～28.9at.%,N44～46.2at.%。

2.根据权利要求1所述的一种纳米复合TiCrBN涂层，其特征在于，所述Cr金属结合层的厚度为100～500nm。

3.根据权利要求1所述的一种纳米复合TiCrBN涂层，其特征在于，所述CrN过渡层的厚度为200～1000nm。

4.一种如权利要求1所述的纳米复合TiCrBN涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）首先将衬底基体清洗吹干后置于磁控溅射腔体内的工件架上，当本底真空达到1×10^-4～5×10^-3Pa后，通入Ar气至气压达到0.1～1Pa，调节衬底温度在300～500℃，偏压-700～-1000V，对经过表面处理的衬底基体进行辉光清洗；

（2）辉光清洗结束后，调节Ar气压在0.4～0.8Pa，偏压在-150～-300V，打开Cr直流磁控溅射靶，沉积100～500nm厚的Cr金属结合层；

（3）通入N₂气并调节气压在0.4～1Pa,偏压-100～-200V，制备200～1000nm厚度的CrN过渡层；

（4）然后通入Ar和N₂混合气体并控制气压在0.2～0.9Pa,Ar：N₂的流量比为5:1～1:1，衬底温度100～300℃，偏压-100～-300V,同时打开高功率脉冲磁控溅射靶TiB₂和直流磁控溅射靶Cr，分别控制功率在0.1～1kW和0.1～0.8kW，沉积TiCrBN复合层，并控制整个涂层的厚度为1～5μm。