[发明专利]一种耐磨损的TiSiCN膜的制备方法

权利要求书

1.一种耐磨损的TiSiCN膜的制备方法，其特征在于，所述方法采用氮气和有机硅为反应气体溅射Ti靶，从而在基体的外表面形成TiSiCN膜；

所述有机硅为仅由碳、氢、硅元素组成的化合物。

所述基体的材质为金属或合金。

2.根据权利要求1所述的耐磨损的TiSiCN膜的制备方法，其特征在于，所述有机硅为四甲基硅烷、三甲基硅烷、二甲基硅烷、甲基硅烷、乙基硅烷中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的耐磨损的TiSiCN膜的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

将所述基体置于真空环境中并停留于Ti靶前，通过等离子增强磁控溅射技术制得所述TiSiCN膜；

所述等离子增强磁控溅射技术的工艺参数控制如下：

有机硅的气流量为60～80sccm；

氮气的气流量为10～20sccm；

氩气的气流量为20～30sccm；

射频溅射频率为430～470W、时间为5～10h；

沉积气压不超过0.2Pa；

基体温度为320～380℃。

4.根据权利要求3所述的耐磨损的TiSiCN膜的制备方法，其特征在于，所述等离子增强磁控溅射技术的工艺参数控制如下：

有机硅的气流量为60sccm；

氮气的气流量为18sccm；

氩气的气流量为22sccm；

射频溅射频率为450W、时间为8h；

沉积气压小于0.15Pa；

基体温度为350℃。

5.根据权利要求1-4任一项所述的耐磨损的TiSiCN膜的制备方法，其特征在于，在溅射Ti靶之前还包括对所述基体的外表面进行清洗的步骤，依次包括抛光处理、超声清洗及离子清洗。

6.根据权利要求5所述的耐磨损的TiSiCN膜的制备方法，其特征在于，所述离子清洗包括：

将完成所述超声清洗后的基体置于真空室中，抽真空至≤5×10^-3Pa，通入氩气至真空度为20～100Pa，在钨丝和真空室器壁之间加载100～300V直流放电电压，并在所述钨丝上加载电压为20～30V、电流40～45A的交流电，利用Ar等离子体对球体进行离子清洗。

7.根据权利要求1-6任一项所述的耐磨损的TiSiCN膜的制备方法，其特征在于，所述基体为金属球阀的球体、离心泵的叶轮、汽轮机叶片或往复泵的柱塞泵头。

8.一种利用权利要求1-7任一项所述的方法制得的TiSiCN膜，其特征在于，以所述TiSiCN膜的总质量计，所述TiSiCN膜中含Ti 45～50％、N25～30％、C 20～25％、Si 2.5～3.5％。

9.一种利用权利要求8所述的方法制得的TiSiCN膜，其特征在于，所述TiSiCN膜中含Ti 48％、N 27％、C 22.5％、Si 2.5％。