[发明专利]一种纳米复合高熵氮化物涂层及其复合沉积方法

权利要求书

1.一种纳米复合高熵氮化物涂层，其特征在于，所述纳米复合高熵氮化物涂层为非晶SiNx包裹高熵(TiAlCrNbV)N纳米晶的复合结构；所述纳米复合高熵氮化物涂层的分子式为Ti_aAl_bCr_cNb_dV_eSi_fN，其中各原子百分含量为：0.07a0.25、0.15b0.45、0.08c0.35、0.08d0.25、0.08e0.25、0.01f0.20，且满足a+b+c+d+e+f＝1。

2.根据权利要求1所述的一种纳米复合高熵氮化物涂层，其特征在于，在所述高熵(TiAlCrNbV)N纳米晶中，Al、Cr、Nb和V是以固溶的形式存在于TiN纳米晶中。

3.根据权利要求1或2所述的一种纳米复合高熵氮化物涂层，其特征在于，所述纳米复合高熵氮化物涂层的复合沉积方法包括如下步骤：

S1、将预处理后的基体材料放入PVD真空腔室，抽真空至1～3×10^-3Pa，设置温度为400～600℃；

S2、通入Ar气，并调节真空腔室的气压及偏压，打开Cr靶电弧阴极，对基体采用Cr离子进行刻蚀预处理；

S3、关闭Ar气，通入N₂气，调节气压及偏压，在基体上用Cr靶电弧沉积CrN过渡层；

S4、关闭电弧Cr靶，通入Ar和N₂混合气体，调节总气压、氮气分压及偏压，同时打开脉冲电弧Ti_aAl_bCr_cNb_dV_e靶和磁控溅射Si靶，并调节脉冲电弧靶电流和磁控溅射靶功率，在基体上沉积得纳米复合高熵氮化物硬质涂层。

4.根据权利要求3所述的一种纳米复合高熵氮化物涂层，其特征在于，所述基体材料为硬质合金或聚晶立方氮化硼材料。

5.根据权利要求3所述的一种纳米复合高熵氮化物涂层，其特征在于，所述预处理为将基体进行抛光处理，后分别用金属离子清洗液和无水乙醇对基体超声清洗，吹干。

6.根据权利要求3所述的一种纳米复合高熵氮化物涂层的复合沉积方法，其特征在于，步骤S2中，所述气压为2～4Pa，所述偏压为-800～-1000V，所述刻蚀的时间为5～20min，所述Cr靶材的电流为60～150A。

7.根据权利要求3所述的一种纳米复合高熵氮化物涂层，其特征在于，步骤S3中，所述N₂气的通入流量为200～300sccm，所述气压为1～3Pa，所述偏压为-50～-200V，所述Cr靶材的电流为60～150A，所述沉积的时间为5～20min。

8.根据权利要求3所述的一种纳米复合高熵氮化物涂层，其特征在于，步骤S4中，所述混合气体的总气压0.5～2.0Pa，所述氮气在所述混合气体的分压比为40％～80％，所述偏压为-60～-150V，所述脉冲电弧靶的靶电流为60～150A，所述磁控溅射靶的功率为2～10Kw，所述沉积时间1～4小时。