[发明专利]高硬度TiSiBN纳米复合结构保护性涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种高硬度TiSiBN纳米复合结构保护性涂层的制备方法，高硬度TiSiBN纳米复合结构保护性涂层沉积覆盖在基体上，其特征在于，所述保护性涂层具有SiBN界面相包裹TiN纳米等轴晶粒的纳米复合结构；所述TiN纳米等轴晶粒的晶粒尺寸为5～10nm；所述基体为金属、硬质合金或陶瓷；

所述高硬度TiSiBN纳米复合结构保护性涂层的制备方法，包括如下制备步骤：

(1)基体清洗

将经打磨镜面抛光处理后的基体在无水乙醇和丙酮中利用超声波清洗5～10min；然后进行离子清洗：将所述基体装进进样室，抽真空后开Ar气，维持真空度在2～4Pa，采用射频电源对所述基体进行30min的离子轰击，功率为80～100W；

(2)TiB2过渡层制备

将步骤(1)处理后的基体送到溅射室进行沉积TiB2过渡层，TiB2靶材由射频阴极控制，用射频电源沉积5～8min，得到200～300nm的TiB2过渡层；

(3)TiSiBN层制备

利用TiSiB复合靶材在真空室内进行沉积TiSiBN层，真空室的本底真空度优于5×10-3Pa,TiSiB复合靶材由射频阴极控制，溅射气氛采用Ar与N2的混合气体，沉积气压为0.2～0.8Pa，溅射功率为280～400W，溅射时间为90～120min，靶基距为5cm，在步骤(2)制备的TiB2过渡层的表面沉积得到2～5μm的TiSiBN纳米复合结构保护性涂层。

2.根据权利要求1所述的高硬度TiSiBN纳米复合结构保护性涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，Ar气流量为20～50sccm，N2气流量为5～20sccm，Ar/N2流量比的范围为5～10。

3.根据权利要求1所述的高硬度TiSiBN纳米复合结构保护性涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，超声波的频率为15～30kHz。

4.根据权利要求1所述的高硬度TiSiBN纳米复合结构保护性涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，Ar气流量为20～50sccm。

5.根据权利要求1所述的高硬度TiSiBN纳米复合结构保护性涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，基体的温度范围为100℃～400℃。