[发明专利]TiCN涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种TiCN涂层的制备方法，其特征在于，包括：

在含氮气的气氛下，以AlTi靶进行脉冲高偏压电弧离子镀膜，于基体上沉积Ti_x1Al_y1N过渡层；

在含氮气的气氛下，以AlTi靶进行脉冲高偏压电弧离子镀膜和以TiC靶进行高能脉冲磁控溅射镀膜，于所述基体上沉积所述Ti_x2Al_y2C_zN功能层；

在含氮气的气氛下，以TiC靶进行高能脉冲磁控溅射镀膜，于所述基体上沉积所述TiCN表层；

其中，x1+y1＝1，0.1≤x1≤1，0≤y1≤0.7，x2+y2+z＝1,0.1≤x2≤1；0≤y2≤0.7；0≤z≤0.3。

2.根据权利要求1所述的TiCN涂层的制备方法，其特征在于，所述在含氮气的气氛下，以AlTi靶进行脉冲高偏压电弧离子镀膜，于所述基体上沉积所述Ti_x1Al_y1N过渡层包括：

开启所述AlTi靶，调节脉冲电弧80～-600A，调节脉冲偏压至-60～800v，频率为20～50KHz，占空比为30％～90％，调节氩气和氮气的气流量，使氩气和氮气的比例维持在PN₂/PAr＝35-65％,保持气压为3.0～4.0Pa。

3.根据权利要求1所述的TiCN涂层的制备方法，其特征在于，所述在含氮气的气氛下，以AlTi靶进行脉冲高偏压电弧离子镀膜和以TiC靶进行高能脉冲磁控溅射镀膜，于所述基体上沉积所述Ti_x2Al_y2C_zN功能层包括：

同步开启所述AlTi靶、所述TiC靶，所述AlTi靶的脉冲电弧80～600A，所述TiC靶的功率5～15Kw，调节脉冲偏压至-60～-800v，频率为20～50KHz，占空比为30％～90％，调节氩气和氮气的气流量，使氩气和氮气的比例维持在PN₂/PAr＝35-65％,保持气压为0.5～4.0Pa。

4.根据权利要求3所述的TiCN涂层的制备方法，其特征在于，所述在含氮气的气氛下，以TiC靶进行高能脉冲磁控溅射镀膜，于所述基体上沉积所述TiCN表层包括：

关闭所述AlTi靶，调节氩气和氮气的气流量，使氩气和氮气的比例维持在PN₂/PAr＝60～100％,保持气压为0.5～3.0Pa，调节所述TiC靶的功率为5～10Kw,占空比为25％～60％，沉积偏压为－50～－100V，频率为28～35KHz。

5.根据权利要求1所述的TiCN涂层的制备方法，其特征在于，所述沉积所述Ti_x1Al_y1N过渡层之前，所述制备方法还包括：刻蚀所述基体，所述刻蚀所述基体包括：

开启离子源，开启偏压电源，采用离子束对所述基体进行刻蚀；其中，偏压电压为-50～-250v，送入流量为300～400sccm的氩气，刻蚀时间为30～60min。

6.根据权利要求5所述的TiCN涂层的制备方法，其特征在于，所述刻蚀所述基体之前，所述制备方法还包括：向真空室内通入氢气，并加热所述基体，所述向真空室内通入氢气，并加热所述基体包括：

将所述真空室压强调至5.0～10.0Pa，并向所述真空室内通入流量为300～400sccm的氩气和100～150sccm的氢气，开启偏压电源，设置偏压电压为-30～-60v，设置温度为400～500℃。

7.根据权利要求6所述的TiCN涂层的制备方法，其特征在于，向真空室内通入氢气，并加热所述基体之前，所述制备方法还包括：

将所述基体置入所述真空室内，并对所述真空室进行预加热，直至所述真空室内的温度达到375℃。

8.根据权利要求7所述的TiCN涂层的制备方法，其特征在于，所述将所述基体置入所述真空室内，并对所述真空室进行预加热之前，所述制备方法还包括：

对所述基体进行清洗和干燥。