[发明专利]一种具有超高硬度的纳米结构涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种具有超高硬度的纳米结构涂层，其特征在于：由至少一个TiSiN层和至少一个CrAlN层构成，所述的TiSiN层和CrAlN层交替沉积在基体上；所述超高硬度的纳米结构涂层的制备方法包括如下步骤：

1）一个清洗基体的步骤：

首先将经抛光处理后的基体送入超声波清洗机，在无水酒精和丙酮中利用15～30kHz超声波进行清洗5～10min；然后进行离子清洗，在进行离子清洗的过程中，将基体装进真空室，抽真空到6×10^-4Pa后通入Ar气，维持真空度在2-4Pa，用13.56MHz的射频对基体进行为时20~50min的离子轰击，功率为80-100W；所述基体为黄铜；

2）一个交替溅射TiSiN层和CrAlN层的步骤；

采用TiSi复合靶和CrAl靶，其中TiSi复合靶中Ti与Si比例为84atom%:16atom%，CrAl靶中Cr与Al比例为50atom%:50atom%，靶材直径为75mm；Ar气流量： 50sccm，N₂气流量：10sccm；TiSiN层由射频电源控制，溅射功率350W，时间20s；CrAlN层由直流电源控制，溅射功率150W，时间5s；靶基距3-7cm；总气压范围0.4Pa；基体温度为300℃。

2.如权利要求1所述的一种具有超高硬度的纳米结构涂层，其特征在于：所述的TiSiN的厚度为8.0nm，所述的CrAlN的厚度为2.5nm。

3.权利要求1所述的一种具有超高硬度的纳米结构涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）一个清洗基体的步骤：

首先将经抛光处理后的基体送入超声波清洗机，在无水酒精和丙酮中利用15～30kHz超声波进行清洗5～10min；然后进行离子清洗，在进行离子清洗的过程中，将基体装进真空室，抽真空到6×10^-4Pa后通入Ar气，维持真空度在2-4Pa，用13.56MHz的射频对基体进行为时20~50min的离子轰击，功率为80-100W；所述基体为黄铜；

2）一个交替溅射TiSiN层和CrAlN层的步骤；

采用TiSi复合靶和CrAl靶，其中TiSi复合靶中Ti与Si比例为84atom%:16atom%，CrAl靶中Cr与Al比例为50atom%:50atom%，靶材直径为75mm；Ar气流量： 50sccm，N₂气流量：10sccm；TiSiN层由射频电源控制，溅射功率350W，时间20s；CrAlN层由直流电源控制，溅射功率150W，时间5s；靶基距3-7cm；总气压范围0.4Pa；基体温度为300℃。