[发明专利]一种采用物理气相沉积工艺在氮化硅切削刀具表面制备Al2O3涂层及其复合涂层的方法

摘要

采用物理气相沉积（Physical Vapor Deposition,PVD）工艺在氮化硅陶瓷切削刀具表面制备氧化铝单层或多层涂层的方法。采用PVD技术制备氧化铝涂层的方法有两种：一种是采用双极脉冲电源、双向磁控溅射（Dual Magnetron Sputtering,DMS）技术在O₂或者Ar和O₂的混合气氛中通过反应溅射Al靶沉积氧化铝层；另一种是在Ar或Ar和O₂的混合气氛中通过双向磁控溅射技术溅射进行了导电掺杂的氧化铝陶瓷靶，制备氧化铝涂层。通过上述两种方法制备单层氧化铝涂层、氮化物氧化铝复合涂层、氮化物和氧化铝交替沉积的多层或纳米复合涂层。氧化铝可以是α‑Αl₂O₃、β‑Αl₂O₃、γ‑Αl₂O₃或非晶Αl₂O₃。多层复合氧化铝涂层中的硬质氮化物涂层包括二元氮化物涂层、三元氮化物涂层和多元氮化物涂层，或它们的多层复合或纳米涂层。

主权项

一种氧化铝(Al₂O₃)涂层氮化硅基陶瓷刀具/刀片，其特征在于包含：氮化硅基陶瓷刀具/刀片基体；与基体结合良好的涂层；其中涂层中至少含有一层Al₂O₃或含Al₂O₃的涂层；所述氮化硅基陶瓷刀具/刀片基体为含第一相Si₃N₄、增韧剂和烧结助剂的氮化硅基复合陶瓷；该增韧剂为TiN、TiC、MoSi₂、SiC、TiCN、TiB₂中的一种或几种；所述增韧剂使得绝缘的Si₃N₄具有导电性：该增韧剂含量为0.1 wt %‑5wt%。