[发明专利]一种超硬低摩且耐磨的保护涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种超硬低摩且耐磨的保护涂层，其特征在于：含有Ti，N，Mo和S元素，按照原子数量比计算，各元素的含量范围分别为58.6～52.1％，37.4～38.5％，3.5～8％和0.5～1.4％；其中，非晶的MoS₂包裹立方相的Ti-Mo-N固溶体，Ti-Mo-N固溶体的晶粒尺寸范围维持在10～20nm；

所述超硬低摩且耐磨的保护涂层通过以下方法制备，该方法通过直流和射频磁控共溅射的技术实现，其中MoS₂靶材连接射频电源，设置功率为30-50W；TiN靶材连接直流电源，电流为0.55A；靶基距控制在7～11cm；以N₂和Ar为放电气体，且保持N₂流量范围为15～20sccm，Ar流量范围为60～65sccm，以达到溅射总压强为0.6～1.0Pa，基片温度为室温～300℃，基片施加的负偏压范围为-100～-200V；

在沉积所述保护涂层之前，先沉积过渡层，过渡层选用金属Ti，并控制该过渡层的厚度为100～300nm。

2.一种权利要求1所述的保护涂层的制备方法，其特征在于：该方法通过直流和射频磁控共溅射的技术实现，其中MoS₂靶材连接射频电源，设置功率为30-50W；TiN靶材连接直流电源，电流为0.55A；靶基距控制在7～11cm；以N₂和Ar为放电气体，且保持N₂流量范围为15～20sccm，Ar流量范围为60～65sccm，以达到溅射总压强为0.6～1.0Pa，基片温度为室温～300℃，基片施加的负偏压范围为-100～-200V；

在沉积所述保护涂层之前，先沉积过渡层，过渡层选用金属Ti，并控制该过渡层的厚度为100～300nm。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所用衬底材料不仅局限在单晶Si(100)，同时适应于各类工业用不锈钢基底；且在被引入真空腔里之前，须先后经过丙酮、乙醇和蒸馏水进行超声清洗各20min。