[发明专利]一种具有高硬且疏水特性的保护涂层及制备方法与应用有效
| 申请号： | 201711108367.5 | 申请日： | 2017-11-09 |
| 公开（公告）号： | CN108085641B | 公开（公告）日： | 2019-11-05 |
| 发明（设计）人： | 张侃;张玉基;戴萱;杨丽娜;文懋;郑伟涛 | 申请（专利权）人： | 吉林大学 |
| 主分类号： | C23C14/06 | 分类号： | C23C14/06;C23C14/34 |
| 代理公司： | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人： | 黄欢娣;邱启旺 |
| 地址： | 130012 吉*** | 国省代码： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 制备 切削工具 疏水特性 氧化亚铜 钻探工具 溅射率 矿物资源 应用 薄膜表面 表面改性 地球深部 电子结构 精确调控 勘探开发 壳层电子 力学性能 能源资源 射频溅射 深海探测 疏水效果 水接触角 氧化过程 直流溅射 固溶体 固溶 | ||
【权利要求书】：
1.一种具有高硬且疏水特性的保护涂层的制备方法，其特征在于：采用共溅射法，以Ta和Cu作为靶源，其中Ta靶接通直流电源，Cu靶接通射频电源，Ar和N2作为放电气体，流速比为1.8:2.2~1，在衬底上沉积TaCuN薄膜，其中Cu靶材功率与Ta靶材的功率比为：2.5:100-6:100，溅射总压强为0.7-1.0Pa，控制沉积温度为室温，衬底施加的电压为-50至-200V；溅射结束后，置于有氧环境中，获得具有高硬且疏水特性的保护涂层。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，Ta靶材的功率为120-200W，Cu靶材的功率为5-15W，溅射总压强为0.8-0.9 Pa，衬底施加的电压为-120至-180V。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，TaCuN保护涂层和基底之间具有Ta金属过渡层，Ta金属过渡层的厚度为200-300nm。
4.一种权利要求1所述方法制备得到的保护涂层，其特征在于，所述保护涂层由立方相的TaCuN置换固溶体构成，且表层的固溶Cu与氧结合，形成满壳层电子结构的氧化亚铜；按原子数量计，钽与铜之比为50.1~41.3：1.9~7.8。
5.一种权利要求4所述保护涂层的应用，其特征在于，应用于切削工具，地球深部的矿物资源、能源资源的勘探开发，或深海探测技术钻探工具。
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