[发明专利]一种球阀硬密封面耐磨蚀复合防护涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种球阀硬密封面耐磨蚀复合防护涂层，其特征在于，在金属基体表面依次包括Cr₃C₂-NiCr涂层、Cr→Cr/C/WC双模式过渡层和WC/a-C纳米多层膜。

2.根据权利要求1所述的球阀硬密封面耐磨蚀复合防护涂层，其特征在于，所述Cr₃C₂-NiCr涂层的厚度为200～300μm。

3.根据权利要求1所述的球阀硬密封面耐磨蚀复合防护涂层，其特征在于，所述Cr→Cr/C/WC双模式过渡层的厚度为300～350nm。

4.根据权利要求1所述的球阀硬密封面耐磨蚀复合防护涂层，其特征在于，所述WC/a-C纳米多层膜的厚度为3.0～4.0μm。

5.根据权利要求1或4所述的球阀硬密封面耐磨蚀复合防护涂层，其特征在于，所述WC/a-C纳米多层膜的调制周期小于10nm。

6.根据权利要求1所述的球阀硬密封面耐磨蚀复合防护涂层，其特征在于，所述WC/a-C纳米多层膜的WC:a-C调制比为1～2。

7.权利要求1～6任一项所述球阀硬密封面耐磨蚀复合防护涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在金属基体表面进行超音速火焰喷涂，得到Cr₃C₂-NiCr涂层；

以Cr靶、WC靶和C靶为溅射靶材，在所述Cr₃C₂-NiCr涂层的表面进行闭合场非平衡磁控溅射，得到Cr→Cr/C/WC双模式过渡层；

利用C靶和WC靶，在所述Cr→Cr/C/WC双模式过渡层的表面进行非平衡磁控溅射沉积，得到WC/a-C纳米多层膜。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述超音速火焰喷涂的氧气流量为180～200L·min^-1，丙烷流量为17～20L·min^-1，送粉速率为40～45g·min^-1，喷涂距离为160～200mm。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述闭合场非平衡磁控溅射的偏压为-50～-70V，背景真空为2×10^-4～5×10^-4Pa，Cr靶靶功率为在900W保持10min后在30min内Cr靶靶功率线性降为0W，C靶靶功率为由0W线性增加至2.3kW，WC靶靶功率为由0W线性增加至280W，样品转架转速为2～3rpm。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述非平衡磁控溅射沉积的偏压为-50～-70V，C靶和WC靶相对放置，C靶靶功率为2.1～2.3kW，WC靶靶功率为240～280W，样品转架转速为0.5～5rpm。