[发明专利]改善材料表面高温摩擦学行为的图案薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种改善材料表面高温摩擦学行为的图案薄膜，其特征在于，所述图案薄膜表面设有若干均布的凸起的条纹或正三角形，所述条纹的宽度0.1mm-0.5mm、长度2mm-7mm、沿径向夹角3°-6°，所述正三角形的边长0.3mm-0.9mm、沿径向排列的夹角为7°-13°。

2.根据权利要求1所述的一种改善材料表面高温摩擦学行为的图案薄膜，其特征在于，所述条纹图案的宽度0.3mm、长度5mm、沿径向夹角5°。

3.根据权利要求1所述的一种改善材料表面高温摩擦学行为的图案薄膜，其特征在于，所述正三角形图案的边长0.6mm、沿径向排列的夹角为10°。

4.根据权利要求1所述的一种改善材料表面高温摩擦学行为的图案薄膜，其特征在于，所述条纹和三角形的凸起高度均为0.5mm。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种改善材料表面高温摩擦学行为的图案薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)采用精铣雕刻机在不锈钢基材表面加工出若干凸起的条纹或正三角形图案；

(2)将图案化的基材依次在丙酮、无水乙醇中清洗20分钟，并在干燥箱中烘干；

(3)将基材置于多弧离子镀设备中，沉积TiAlN薄膜；

(4)沉积过程结束后，待样品冷却至室温，将其取出，获得TiAlN图案薄膜。

6.根据权利要求5所述的一种改善材料表面高温摩擦学行为的图案薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的多弧离子镀设备中，靶材为Ti0.5Al0.5，抽真空至4×10^-4Pa。

7.根据权利要求6所述的一种改善材料表面高温摩擦学行为的图案薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中沉积步骤包括：1)将多弧离子镀设备加热到200℃，通入Ar气，Ar气压0.15Pa，在脉冲偏压600V、占空比40％的条件下，溅射清洗样品表面5分钟；

2)在脉冲偏压600V、占空比20％、电流70A、Ar气压0.15Pa的条件下，轰击样品表面2分钟；

3)在脉冲偏压100V、占空比20％、电流70A、Ar气压0.15Pa的条件下，镀Ti过渡层10min；

4)在Ar气流量40sccm、N₂气分压2.0Pa、脉冲偏压500V、占空比20％和电流70A的条件下，镀TiAlN薄膜30min。