[发明专利]一种耐冲蚀防覆冰复合涂层及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种耐冲蚀防覆冰复合涂层，其特征在于，该复合涂层包括：

金属膜层，位于基材表面；

金属氮化物膜层，位于所述金属膜层之上；

硅氧玻璃膜层，具有多孔结构，位于所述金属氮化物膜层之上，所述硅氧玻璃膜层的厚度为2000～6000nm；以及

疏水层，位于所述硅氧玻璃膜层之上。

2.根据权利要求1所述的耐冲蚀防覆冰复合涂层，其特征在于，所述金属膜层为Cr或Ti金属膜层，所述金属氮化物膜层为Cr或Ti金属氮化物膜层。

3.根据权利要求1所述的耐冲蚀防覆冰复合涂层，其特征在于，所述硅氧玻璃膜层材质选自氧化硅、氧化钠和氧化硼中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的耐冲蚀防覆冰复合涂层，其特征在于，以所述硅氧玻璃膜层的总质量为基准，所述硅氧玻璃膜层的材质为62wt％～75wt％的氧化硅、7wt％～12wt％的氧化钠和13wt％～31wt％的氧化硼。

5.根据权利要求1所述的耐冲蚀防覆冰复合涂层，其特征在于，所述疏水层为含氟聚合物类、有机硅类、氟硅聚合物类和高级脂肪酸类有机涂层中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的耐冲蚀防覆冰复合涂层，其特征在于，所述金属膜层的厚度为100～500nm，所述金属氮化物膜层的厚度为500～1000nm，所述疏水层的厚度为1000～2000nm。

7.一种耐冲蚀防覆冰复合涂层的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

S1，采用磁过滤阴极真空弧源在基材表面沉积金属膜层；

S2，采用磁过滤阴极真空弧源在通入氮气的条件下，在金属膜层上沉积金属氮化物膜层；

S3，采用真空射频磁控溅射技术，以硼硅酸盐玻璃为靶材进行溅射，在金属氮化物膜层上沉积硅氧玻璃膜层，所述硅氧玻璃膜层的厚度为2000～6000nm；以及

S4，对硅氧玻璃膜层进行修饰，得到疏水层。

8.根据权利要求7所述的耐冲蚀防覆冰复合涂层的制备方法，其特征在于，S3中还包括对硅氧玻璃膜层热处理以进行调幅分解的步骤，以及对条幅分解后的玻璃膜层进行酸洗刻蚀的步骤。

9.根据权利要求7所述的耐冲蚀防覆冰复合涂层的制备方法，其特征在于，S1中所述金属膜层为Cr或Ti金属膜层，S2中所述金属氮化物膜层为Cr或Ti金属氮化物膜层。

10.根据权利要求7所述的耐冲蚀防覆冰复合涂层的制备方法，其特征在于，S1中采用磁过滤阴极真空弧源沉积的工艺条件为：阴极弧流控制在70～90A，沉积负偏压控制在100～800V，占空比维持为70～90％，沉积时间为0.5～1小时。

11.根据权利要求7所述的耐冲蚀防覆冰复合涂层的制备方法，其特征在于，S2中采用磁过滤阴极真空弧源沉积的工艺条件为：氮气流量控制为50～70sccm，真空室的真空度维持在1.3×10^-2～1.6×10^-2Pa，沉积负偏压控制在100～300V，占空比维持为70～90％，沉积时间为1～2小时。

12.根据权利要求7所述的耐冲蚀防覆冰复合涂层的制备方法，其特征在于，S3中采用真空射频磁控溅射技术进行溅射的工艺条件为：采用的硼硅酸盐玻璃靶材成分为62wt％～75wt％的氧化硅、7wt％～12wt％的氧化钠和13wt％～31wt％的氧化硼，射频电源的功率为300～350W，沉积时间为100～600min。