[发明专利]一种氮化钛铝型超硬涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化钛铝型超硬涂层，其特征在于，包括氮化钛铝层和沉积于氮化钛铝层上的功能层，所述功能层中钨的含量为8-12at％，硅的含量为8-12at％。

2.根据权利要求1所述氮化钛铝型超硬涂层，其特征在于，所述功能层中钨的含量为10at％，硅的含量为10at％。

3.根据权利要求1所述氮化钛铝型超硬涂层，其特征在于，所述功能层为含有钨和硅的氮氧化合物和/或氮化物。

4.根据权利要求1所述氮化钛铝型超硬涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、基体预处理：将基体预处理后放入真空室准备镀膜；

步骤二、真空加热处理：镀膜室背底真空达到10^-4Pa时开始加热；

步骤三、离子轰击：当温度达到200℃时通入氩气，使镀膜室真空度达到5×10^-1Pa，开启弧源，进行离子轰击；

步骤四、沉积：向镀膜室内通入氮气，使混合气体总压强保持在1.5×10^-1Pa，钛铝合金靶的弧电流置于55-60A，基体偏压为150-200V，沉积80-120min；之后加热温度至280℃，开启钛硅靶的弧电流置于60-65A以及钨靶的弧电流置于30-40A，基体偏压为150-200V，沉积60-120min；

步骤五、沉积结束后，开启炉体循环冷却系统冷却，待基体冷却后取出。

5.根据权利要求4所述氮化钛铝型超硬涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤一中基体预处理是将基体依次在丙酮、无水乙醇中超声清洗10-20min，然后热风吹干。

6.根据权利要求4所述氮化钛铝型超硬涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤二中先通过机械泵和分子泵将镀膜室抽至真空度为5×10^-4Pa，然后将红外加热管的温度设置为600℃，加热时间设置为30min，加热后再将镀膜室真空度抽至5×10^-4Pa，接着将红外加热管的温度设置为550℃，加热时间设置为30min，再次加热后将腔室抽至真空度为5×10^-4Pa，充分去除镀膜室易挥发杂质。

7.根据权利要求4所述氮化钛铝型超硬涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤三中轰击偏压保持300V进行轰击5min，轰击偏压保持350V进行轰击5min。

8.根据权利要求4所述氮化钛铝型超硬涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤四中钛铝合金靶、钛硅靶及钨靶的电源均为直流电源，氮气的流量为10-40sccm，氩气的流量为50-60sccm。

9.根据权利要求4所述氮化钛铝型超硬涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤四中钛铝合金靶、钛硅靶及钨靶的电源均为高功率脉冲电源，氮气的流量为10-50sccm，氩气的流量为80-100sccm。