[发明专利]一种低粘附轮胎模具的多层复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种低粘附轮胎模具的多层复合涂层，其特征在于，由模具基体到表面依次包括Cr粘结层、Cr/CrN纳米多层结构的过渡层和CrNiN工作层，所述Cr粘结层涂覆在模具基体上，所述CrNiN工作层中，按照原子数百分比计，包括Cr30～45％，Ni15～25％，N35～50％；

所述低粘附轮胎模具的多层复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)将轮胎的模具基体经过研磨抛光清洗并烘干后放入基片转架上，对基体表面进行辉光放电清洗；

(2)粘结层沉积：辉光放电清洗后，工作气体压力调节为0.3～0.8Pa，打开金属Cr靶，靶材电流为60～80A，转架速度控制在2～4rpm，模具基体偏压保持在-100V～-200V，温度加热到450℃，沉积时间为10～60min，获得Cr粘结层；

(3)纳米多层结构的过渡层沉积：Cr粘结层沉积结束后，保持模具基体温度、工作气压、Cr靶电流不变，基体偏压为-80V～-100V，沉积Cr层，沉积时间为5～10min，完成单个Cr层的沉积，然后通入N₂气，N₂气流量为400～600sccm，沉积CrN层，沉积时间为6～12min，完成单个CrN层的沉积，通过控制N₂气质量流量计开关，重复上述工艺，交替沉积Cr层和CrN层；

(4)工作层沉积：开启CrNi合金靶开关，调节CrNi合金靶电流为60～85A，基体偏压为-80V～-120V，N2气流量为400～600sccm，沉积温度和工作压力与过渡层的相同，沉积时间为90～150min，获得CrNiN工作层。

2.根据权利要求1所述的一种低粘附轮胎模具的多层复合涂层，其特征在于，所述模具基体为模具钢或铝合金模具。

3.根据权利要求1所述的一种低粘附轮胎模具的多层复合涂层，其特征在于，所述Cr粘结层的厚度为0.1～0.5μm。

4.根据权利要求1所述的一种低粘附轮胎模具的多层复合涂层，其特征在于，所述Cr/CrN纳米多层结构的过渡层为至少交替沉积10次的Cr层和CrN层，过渡层的总厚度为2～5μm，每个Cr层的厚度为70～110nm，每个CrN层的厚度为80～125nm。

5.根据权利要求1所述的一种低粘附轮胎模具的多层复合涂层，其特征在于，所述CrNiN工作层的厚度为1～2μm。

6.根据权利要求1所述的一种低粘附轮胎模具的多层复合涂层，其特征在于，所述步骤(1)中，模具基体研磨抛光后表面粗糙度Ra≤0.1μm，辉光放电清洗的条件为：当真空室的本底真空度为5×10^-4Pa时，通入Ar气，保持气压为1.0～4.0Pa，基片温度为300～500℃，模具基体偏压为-800～-1000V，轰击时间为5～30min。