[发明专利]化学气相沉积TiSiBN纳米复合涂层

权利要求书

1.一种化学气相沉积TiSiBN纳米复合涂层，其特征在于，包括基体和通过化学气相沉积(CVD)方法制备的涂层，所述涂层设置在所述基体的至少一部分外表面上，所述涂层包括至少一层在基体表面依次沉积的第一功能层Ti_1-xSi_xN(0.05≤x≤0.15)和第二功能层Ti_1-aSi_aB_bN_1-b(0.03≤a≤0.1,0.05≤b≤0.20)，且所述第一功能层和所述第二功能层之间形成共格生长界面，所述第二功能层具有非晶Si₃N₄和BN包覆TiN纳米晶结构，且所述TiN纳米晶尺寸为10-20nm。

2.根据权利要求1所述的一种化学气相沉积TiSiBN纳米复合涂层，其特征在于，所述Ti_1-xSi_xN为非晶Si₃N₄包覆TiN纳米晶复合结构，且所述TiN纳米晶尺寸不大于30nm，所述第一功能层Ti_1-xSi_xN经X-射线衍射分析为面心立方结构，具有(200)晶面择优取向生长，厚度为3-6微米。

3.根据权利要求1所述的一种化学气相沉积TiSiBN纳米复合涂层，其特征在于，所述第二功能层经X-射线衍射分析为面心立方结构，具有(200)晶面择优取向生长，所述第二功能层的厚度范围为3-9微米，涂层硬度不低于35GPa。

4.根据权利要求1所述的一种化学气相沉积TiSiBN纳米复合涂层，其特征在于，在沉积所述第一功能层Ti_1-xSi_xN之前，可先制备一层TiN结合层，且所述结合层的厚度为0.5-2.0微米。

5.根据权利要求1所述的一种化学气相沉积TiSiBN纳米复合涂层，其特征在于，在所述第二功能层Ti_1-aSi_aB_bN_1-b的表面可沉积一层最外层，所述最外层为TiN或TiBN或TiB₂或它们的组合。

6.根据权利要求5所述的一种化学气相沉积TiSiBN纳米复合涂层，其特征在于，所述最外层的硬度高于所述第二功能层，且厚度为0.5-2微米。

7.根据权利要求4所述的一种化学气相沉积TiSiBN纳米复合涂层，其特征在于，所述TiN结合层采用化学气相沉积方法制备，沉积温度为850-900℃，沉积压力50-200mbar，反应气体包括TiCl₄、N₂和H₂。

8.根据权利要求1所述的一种化学气相沉积TiSiBN纳米复合涂层，其特征在于，所述第一功能层Ti_1-xSi_xN采用化学气相沉积方法制备，沉积温度为800-850℃，沉积压力10-60mbar，反应气体包括TiCl₄、SiCl₄、NH₃、Ar、和H₂。

9.根据权利要求1所述的一种化学气相沉积TiSiBN纳米复合涂层，其特征在于，所述第二功能层Ti_1-aSi_aB_bN_1-b采用化学气相沉积方法制备，沉积温度为800-900℃，沉积压力30-200mbar，反应气体包括TiCl₄、SiCl₄、BCl₃、NH₃、Ar和H₂。

10.根据权利要求5所述的一种化学气相沉积TiSiBN纳米复合涂层，其特征在于，所述最外层TiN采用化学气相沉积方法制备，沉积温度为850-900℃，沉积压力50-200mbar，反应气体包括TiCl₄、N₂和H₂。