[发明专利]一种碳化VAlN硬质固体润滑涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化VAlN硬质固体润滑涂层，其特征在于，包括：基体，过渡层，VAlN层和非晶碳层，所述过渡层形成于基体表面，所述VAlN层形成于过渡层表面，所述非晶碳层形成于VAlN层表面，所述VAlN层中V元素含量为25％-30％，Al元素含量为28％-33％，N元素含量为35％-45％。

2.根据权利要求1所述的碳化VAlN硬质固体润滑涂层，其特征在于，所述的过渡层材料为钛、铬、铝中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的碳化VAlN硬质固体润滑涂层，其特征在于，所述的过渡层厚度为0.2-0.4μm，所述的VAlN层厚度为0.9-1.4μm，所述的非晶碳层厚度为0.01-0.1μm。

4.一种根据权利要求1-3任一项所述的碳化VAlN硬质固体润滑涂层的制备方法，其特征在于，包括：

利用直流反应磁控溅射技术，持续通入氩气，先开启纯金属靶材，在加热至350-450℃的基体表面沉积过渡层，然后关闭纯金属靶材开启VAl靶材，同时通入氮气，在过渡层表面沉积VAlN层得到VAlN硬质涂层，其中，纯金属靶材的溅射功率为80-100W，VAl靶材的溅射功率为130-160W，氮气的流量为3-6sccm；

将VAlN硬质涂层与石墨粉末放入真空装置中，然后以8-12℃/min加热速度升温至750-850℃后退火，退火时间为1-2h，得到碳化VAlN硬质固体润滑涂层。

5.根据权利要求4所述的碳化VAlN硬质固体润滑涂层的制备方法，其特征在于，所述的纯金属靶材包括钛靶，铝靶，铬靶中的任意一种。

6.根据权利要求4所述的碳化VAlN硬质固体润滑涂层的制备方法，其特征在于，所述的纯金属靶材的溅射时间为30-50min，溅射功率为80-100W。

7.根据权利要求4所述的碳化VAlN硬质固体润滑涂层的制备方法，其特征在于，所述的VAl靶材的溅射时间为160-200min，溅射功率为130-160W，氮气的流量为4-8sccm。

8.根据权利要求4所述的碳化VAlN硬质固体润滑涂层的制备方法，其特征在于，所述的氩气的流量为15-25sccm。

9.根据权利要求4所述的碳化VAlN硬质固体润滑涂层的制备方法，其特征在于，所述的真空装置中的真空度为9×10^-3-1×10^-3Pa。