[发明专利]一种金属碳化物晶体复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种金属碳化物晶体复合涂层，其特征在于，在预处理好的金属基材上沉积有一层耐高电位腐蚀的金属底层，然后在所述的金属底层的上表面再沉积一层由金属与金属碳化物交替沉积构成的掺杂过渡层，最后在所述的掺杂过渡层的上表面再沉积一层金属碳化物的晶体涂层；在所述的掺杂过渡层中，所述的金属和金属碳化物的掺杂状态为层叠状掺杂；

所述的金属底层为金属铬（Cr）、镍（Ni）、钛（Ti）、铌（Nb）、金（Au）、铑（Rh）、钯（Pd）、钽（Ta）、钨（W）、锆（Zr）中的一种；所述的金属碳化物为金属Cr、Ni、Ti、Nb、Ta、W或Zr的碳化物中的一种；

所述金属底层的厚度为1～2000 nm；所述掺杂过渡层的厚度为1～200 nm，其中金属与金属碳化物的质量比为（1～90）：100。

2.根据权利要求1所述的一种金属碳化物晶体复合涂层，其特征在于，在所述的掺杂过渡层中，所述金属与金属碳化物交替复合的次数最少为一次。

3.一种如权利要求1所述的金属碳化物晶体复合涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）采用等离子体清洗、离子束清洗或脉冲清洗，将金属基材的表面进行清洗预处理；

（2）采用真空磁控溅射、真空蒸发镀膜、真空卷绕镀膜、等离子喷涂、电弧离子镀或化学气相沉积，在金属基材的表面沉积一层金属底层；所述金属底层为金属Cr、Ni、Ti、Nb、Au、Rh、Pd、Ta、W、Zr中的一种；

（3）采用真空磁控溅射、真空蒸发镀膜、真空卷绕镀膜、等离子喷涂、电弧离子镀或化学气相沉积，在金属底层的上表面再交替沉积金属与金属碳化物的掺杂过渡层；所述的金属碳化物为金属Cr、Ni、Ti、Nb、Ta、W或Zr的碳化物中的一种，金属与金属碳化物的质量比为（1～90）：100；

（4）采用真空磁控溅射、真空蒸发镀膜、真空卷绕镀膜、等离子喷涂、电弧离子镀或化学气相沉积，在过渡层的上表面再沉积一层金属碳化物的晶体；所述的金属碳化物为金属Cr、Ni、Ti、Nb、Ta、W或Zr的碳化物中的一种。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中，控制清洗过程中的温度100～500℃和内部气压低于10pa。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中，在所述沉积的过程中，沉积温度200～800℃，沉积气压低于0.1Pa；所述金属底层的厚度1～2000nm。

6. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤（3）中，在所述沉积的过程中，沉积温度为200～800℃，沉积气压为0.1～1 Pa；所述掺杂过渡层的厚度为1～200nm。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤（4）中，沉积最外层金属碳化物涂层，沉积气压在0.1～1Pa，沉积温度在800～1500℃，其中晶粒尺寸为100～1000nm。