[发明专利]涂覆的基材

说明书

本申请涉及的发明是对含钼和/或钨的涂层提供的改进，所述涂层可用于改善涂层施用的基材表面的某些特性。在一个实施方案中，涂层还包含Ti以提供涂层的高粘合、高湿度和耐磨性的优点以及TiB₂以促进形成相对均匀致密的涂层，从而增强形成的涂层并改善涂层的高温性能。

本申请涉及的发明是对含钼和/或钨的涂层提供的改进，所述涂层可用于改善涂层所施用的基材表面的某些特性。

一种这样的已知涂层描述于申请人的专利EP0842306包含MoS₂和钛的涂层中。虽然已经发现这种形式的涂层在提供具有低摩擦特性的相对坚硬、耐磨的涂层上非常成功，但是这种涂层的制造和应用中会遇到问题，这会阻碍这种类型的涂层的更广泛的商业用途。MoS₂的问题可能包括对湿度的敏感性，这通常意味着涂层必须在相对受控的干燥环境中并且通常在真空下应用。其他含Mo涂层的其他问题包括涂层必须相对较薄，因此如下所述，磨损寿命和工作温度是有限的。

同样已知的是，通常具有柱状结构的现有的MoS₂涂层倾向于在柱的上部和在基底的柱部分之间破裂，这可能意味着，当柱破碎和瓦解时，只有涂层的基底区域留下作为润滑层是有效的。这反过来意味着，润滑剂涂层的有效厚度是非常有限的且因此常规MoS₂基涂层的有效厚度已经限制为约1μm。

由于涂层在更大的厚度下具有破坏的倾向，如果不适当地施用，这些以及涂层的潜在的破坏的其它问题意味着实际上可以施用的涂层的厚度相对有限(通常～1μm)，和/或涂层的最高工作温度限制为～350℃。

本发明的一个目的是提供一种涂层和施用该涂层的方法，通过改善涂层的稳定性和/或增加可施用的涂层的厚度，使得增加这种类型的涂层的效用，同时，使得至少保持涂层的特性。

本发明的第一个方面，提供一种施用于基材表面的涂层，其中所述涂层包含MS_x和/或MSe_x中的一种或多种，其中M为钼(Mo)和/或钨(W)，并且x＝0.8-2。

通常x＝2。

通常，涂层还包含碳和/或硼。

在一个实施方案中，涂层包含以下的至少一种：钛、锆、镍、钴、铅、铬、金、银、碳、钼、铌、钽、PTFE和/或钨，但最优选钛。

在一个实施方案中，涂层包含以下的至少一种：CaF₂、BaF₂、CeF₃、LaF₃；PbO、NiO、Cu₂O、ZrO₂、Ag₂O、Al₂O₃、Sb₂O₃；TiB₂、ZrB₂、CrB₂、碳化硼、氮化硼、氮化硅、氮化钛、碳化钛、碳化硅和/或碳化钨。

在一个实施方案中，MoS₂和金属材料以及金属硼化物材料作为不同的层施用以形成涂层。在另一个实施方案中，MoS₂和金属以及金属硼化物共沉积以形成均质混合物。

在一个实施方案中，涂层由多个MoS₂/TiB₂纳米级多层形成，其可以被施用以构建其厚度至，如果需要，例如4.0μm，同时至少保持涂层的磨损率。

在一个实施方案中，涂层的磨损率为1×10^-17m³N^-1m^-1。

在一个实施方案中，涂层厚度的增加了涂层的磨损寿命。

在一个实施方案中，涂层的工作温度为450℃。