[发明专利]一种基于电弧离子镀高通量制备氮化物复合涂层的方法

权利要求书

1.一种基于电弧离子镀高通量制备氮化物复合涂层的方法，其特征在于，包括高通量制备平台；包括以下具体步骤：

S1.根据高通量制备平台，第一靶列安装上至少三个异种靶材，第二靶列安装上等量的同种AlCr靶；

S2.启动离子源，通入氩气、氢气，单独调控第一靶列中作为辅助阳极的靶材的电源电流及工作时间，对基体进行等离子体刻蚀清洗；

S3.开启第二靶列，利用AlCr靶对基体沉积AlCrN打底层，控制样品温度400~500°C，偏压-40~-60V，通入氮气，保持腔室气压为2~5Pa，靶材电流120~150A，沉积10~20min，得到AlCrN打底层；

S4.开启第一靶列，控制样品温度400~500°C，偏压-50~-80V，通入氮气，保持腔室气压为1~8Pa，靶材电流80~150A，沉积100~120min，得到成分连续梯度变化的涂层样品。

2.根据权利要求1所述的基于电弧离子镀高通量制备氮化物复合涂层的方法，其特征在于，所述步骤S4中，制备出的涂层成分沿竖直方向呈梯度变化。

3.根据权利要求1所述的基于电弧离子镀高通量制备氮化物复合涂层的方法，其特征在于，所述第一靶列的阵列由从上至下至少三个异种靶材制成，且靶材呈直线排列，每个弧靶由单独的弧电源控制，可单独调控。

4.根据权利要求1所述的基于电弧离子镀高通量制备氮化物复合涂层的方法，其特征在于，所述第一靶列中每个靶材为同为单质金属靶或同为多元合金靶，又或者两者混合。

5.根据权利要求1所述的基于电弧离子镀高通量制备氮化物复合涂层的方法，其特征在于，所述基体的材质为硬质合金、不锈钢、高速钢中的任一种。

6.一种基于电弧离子镀高通量制备氮化物复合涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.于第一靶列从上至下安装至少三个异种靶材，于第二靶列安装等量的同种AlCr靶材；

B.将试片依次放进无水乙醇、丙酮中超声清洗，装夹到夹具上，用气枪吹干后，装夹到三维旋转的行星架上，再送进腔室中；

C.在腔室气压达到1×10^-2Pa，温度为450°时，依次向腔室中通入高纯氩气、氢气，样品施加负偏压，单独调控第一靶列中作为辅助阳极的单个靶材的电源电流及工作时间，进行等离子体刻蚀清洗；

D.开启第二靶列，利用AlCr靶对基体沉积AlCrN打底层，控制样品温度400~500°C，偏压-40~-60V，通入氮气，保持腔室气压为2-5Pa，靶材电流120~150A，沉积10~20min，得到AlCrN打底层；

E.开启第一靶列，控制样品温度400~500°C，偏压-50~-80V，通入氮气，保持腔室气压为1~8Pa，靶材电流80~150A，沉积100~120min，得到成分变化的涂层样品。

7.根据权利要求6所述的基于电弧离子镀高通量制备氮化物复合涂层的方法，其特征在于，步骤B中，所述的超声清洗是将所述的试片依次放进无水乙醇、丙酮中各超声清洗10-20min，然后用热风吹干。

8.根据权利要求6所述的基于电弧离子镀高通量制备氮化物复合涂层的方法，其特征在于，所述试片材质为硬质合金、不锈钢、单晶硅片中的任一种或多种。

9.根据权利要求8所述的基于电弧离子镀高通量制备氮化物复合涂层的方法，其特征在于，所述夹具中的试片呈矩阵排布。