[发明专利]一种表面强韧抗冲蚀防护涂层及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种表面强韧抗冲蚀防护涂层，其特征在于包括在所述涂层厚度方向上依次层叠的第一MeN层、MeN弹簧结构层和第二MeN层；所述第一MeN层、第二MeN层均由多个竖立MeN纳米晶紧密排列形成，所述竖立纳米晶的长度方向平行于所述涂层的厚度方向；所述MeN弹簧结构层由多个小单元紧密排列形成，每一所述小单元包括沿所述涂层厚度方向依次连接的第一倾斜MeN纳米晶和第二倾斜MeN纳米晶，其中第一倾斜MeN纳米晶的长度方向与所述涂层厚度方向成大于0而小于90°的夹角，而第二倾斜MeN纳米晶的长度方向与所述涂层厚度方向成大于90°而小于180°的夹角，且所述MeN弹簧结构层中的多个第一倾斜MeN纳米晶紧密排列形成第一单层，多个第二倾斜MeN纳米晶紧密排列形成第二单层，所述第一单层、第二单层于所述涂层厚度方向上依次层叠，其中Me选自Ti、Cr、Zr中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的表面强韧抗冲蚀防护涂层，其特征在于：所述第一倾斜MeN纳米晶的长度方向与所述涂层厚度方向成45°的夹角，而第二倾斜MeN纳米晶的长度方向与所述涂层厚度方向成135°的夹角。

3.根据权利要求1所述的表面强韧抗冲蚀防护涂层，其特征在于，所述第一MeN层的厚度为450~775nm。

4.根据权利要求1所述的表面强韧抗冲蚀防护涂层，其特征在于，所述MeN弹簧结构层的厚度为375~900nm。

5.根据权利要求4所述的表面强韧抗冲蚀防护涂层，其特征在于，所述MeN弹簧结构层中小单元的厚度为250~300 nm。

6.根据权利要求1所述的表面强韧抗冲蚀防护涂层，其特征在于，所述第二MeN层的厚度为450~775nm。

7.根据权利要求1所述的表面强韧抗冲蚀防护涂层，其特征在于，所述表面强韧抗冲蚀防护涂层的厚度为1.8~2.0μm。

8.一种表面强韧抗冲蚀防护涂层的制备方法，其特征在于包括：

提供基体；

以及，以金属Me靶作为靶材，并以惰性气体及氮气作为工作气体，采用直流磁控溅射技术在所述基体上依次沉积形成第一MeN层、MeN弹簧结构层和第二MeN层，制得所述表面强韧抗冲蚀防护涂层；其中，所述第一MeN层、第二MeN层均由多个竖立MeN纳米晶紧密排列形成，所述竖立纳米晶的长度方向平行于所述涂层的厚度方向；所述MeN弹簧结构层由多个小单元紧密排列形成，每一小单元包括由多个第一倾斜MeN纳米晶紧密排列形成的第一单层和由多个第二倾斜MeN纳米晶紧密排列形成的第二单层，其中至少一个倾斜MeN纳米晶的长度方向与所述涂层厚度方向成大于0而小于90°的夹角，同时还有至少另一个倾斜MeN纳米晶的长度方向与所述涂层厚度方向成大于90°而小于180°的夹角，其中Me选自Ti、Cr、Zr中的任意一种。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于包括：

（1）提供基体；

（2）以离子束对所述基体进行刻蚀；

（3）以金属Me靶作为靶材，并以惰性气体及氮气作为工作气体，采用直流磁控溅射技术在所述基体上依次沉积形成第一MeN层、MeN弹簧结构层和第二MeN层，且所述第一MeN层由靶材垂直于基体表面沉积形成，所述MeN弹簧结构层由多个小单元紧密排列形成，每一小单元包括由多个第一倾斜MeN纳米晶紧密排列形成的第一单层和由多个第二倾斜MeN纳米晶紧密排列形成的第二单层，所述小单元由靶材与基体表面呈设定角度沉积于第一MeN层表面形成，所述第二MeN层由靶材与基体表面垂直沉积形成，最终形成所述表面强韧抗冲蚀防护涂层，其中Me选自Ti、Cr、Zr中的任意一种。