[发明专利]用钛和/或硅微合金化的钒铝氮化物(VAlN)

权利要求书

1.一种高温稳定陶瓷涂层结构，包含微合金，该微合金含有元素Al、V和N并且能通过气相沉积工艺来生产。

2.根据权利要求1所述的涂层结构，其中，该涂层结构以亚稳涂层结构的形式形成，其在至少高于900℃的温度呈多相形式，尤其呈立方相和纤锌矿相形式。

3.根据权利要求1或2所述的涂层结构，该涂层结构在900℃以上具有硬度增大和/或增强的断裂韧性，硬度提高和/或断裂韧性优选与该涂层结构的相变有关，特别是基于该涂层结构的相变。

4.根据前述权利要求之一所述的涂层结构，其中，该涂层结构在高于900℃的温度，在超过50小时、优选超过75小时、尤其超过100小时的更长的暴露时间是稳定的。

5.根据前述权利要求之一所述的涂层结构，其中，该涂层结构所具有的层厚度小于10μm，优选小于1μm，尤其小于500nm。

6.根据前述权利要求之一所述的涂层结构，其中，该涂层结构呈薄膜或整体块状形式。

7.根据前述权利要求之一所述的涂层结构，其中，该涂层结构以多层结构形式形成。

8.根据前述权利要求之一所述的涂层结构，其中，该微合金除了N外仅含有Al和V，优选按照Al与V比例Al₆₅V₃₅。

9.根据前述权利要求之一所述的涂层结构，其中，该微合金除了Al、V和N外还含有其他元素，优选为Ti和/或Si，尤其是按照各自量均小于5原子％。

10.根据前述权利要求之一所述的涂层结构，其中，该微合金含有Al、V和N、Ti和Si，其中，该微合金优选以Al₆₄V₃₃Ti₂Si₁N形式形成。

11.根据前述权利要求之一所述的涂层结构，其中，该涂层结构除了氮化物外也包含氧化物和/或碳化物。

12.一种用于生产根据权利要求1至12任一所述的高温稳定陶瓷涂层结构的气相沉积工艺，包括以下步骤：

-将包含元素Al和V的靶材气化，

-将气化的靶材沉积在合适的基材上以形成所述高温稳定陶瓷涂层结构。

13.根据权利要求13所述的气相沉积工艺，采用不同的靶材，其中，所述不同的靶材优选被同时气化。

14.根据权利要求14所述的气相沉积工艺，其中，所述靶材之一含有Al和V，优选按照比例Al₆₅V₃₅。

15.根据权利要求14或15所述的气相沉积工艺，其中，所述靶材之一含有Ti和Si，优选按照比例Ti₇₅Si₂₅。

16.根据权利要求13至16之一所述的气相沉积工艺，其中，采用含钴基材，其中，该基材尤其以WC-Co形式形成。

17.根据权利要求13至17之一所述的气相沉积工艺，其中，该基材温度在200℃至500℃之间，优选在300℃至450℃之间，特别是400℃。

18.根据权利要求13至18之一所述的气相沉积工艺，采用反应性涂覆气体，优选采用氮气作为反应性涂覆气体。