[发明专利]一种耐磨耐腐蚀不锈钢色装饰防护用涂层及其制备方法

摘要

本发明公开了一种耐磨耐腐蚀不锈钢色装饰防护用涂层及其制备方法。该方法先进行基体表面预处理，然后制备厚度为5‐10微米的硬化层，再采用高离化率的蒸镀技术涂制0.1‐0.3微米厚的金属过渡层，最后制备至少三个周期的[CrN‐(Cr，X)NQ]n层，总的[CrN‐(Cr，X)NQ]n层的厚度为1‐1.5微米；[CrN‐(Cr，X)NQ]n层La*b*值与抛光不锈钢的色度值一致，不锈钢色涂层的色度控制在L＝81±2，a*＝0.4±1，b*＝2±1。本发明控制(Cr，X)NQ中金属非金属比例、非金属的含量，获得逼近不锈钢色的陶瓷涂层。

主权项

一种耐磨耐腐蚀不锈钢色装饰防护用涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)基体表面预处理：将待处理的工件清洗，获得清洁表面，然后将工件通过无油压缩空气吹干待用；2)硬化层制备：表面预处理后的基体通过PVD随炉离子氮化处理或炉外化学镀Ni‐W‐P三元合金涂层获得表面硬度超过HV600，厚度为5‐10微米的硬化层；3)金属过渡层制备：获得硬化层的基体采用空心阴极枪作为离子源，在真空室内通入氩气，维持炉内真空压力为0.1‐0.3Pa，启动炉内刻蚀模式，辅助阳极和阴极钽管组成回路系统，施加120‐150A直流电流，在待镀工件上施加脉冲偏压300‐500V，刻蚀时间20‐40分钟后，关闭离子源；炉内表面刻蚀活化完成后，采用高离化率的蒸镀技术涂制0.1‐0.3微米厚的金属过渡层；4)[CrN‐(Cr，X)NQ]n层制备：采用物理气相沉积技术涂制多层复合的不锈钢色陶瓷涂层，制备的不锈钢色涂层结构为[CrN‐(Cr，X)NQ]n，其中X代表Al，Ti，Si，Zr，Nb中的一种或多种复合添加，Q代表C、O或C与O的复合；n为重复的周期，至少包含3个周期；复合涂层由成分不同的两层周期性重复组成；在第一个周期中，靠近基体一侧的层成分为CrN，通入真空室的反应气体为氮气；控制(Cr，X)NQ中金属/非金属的原子比例为1，其中Cr的原子含量占所有金属含量的80‐100％；氮原子含量占非金属元素含量的90％，氧和碳占10％；总的[CrN‐(Cr，X)NQ]n层的厚度为1‐1.5微米；所述[CrN‐(Cr，X)NQ]n层La*b*值与抛光不锈钢的色度值一致，不锈钢色涂层的色度控制在L＝81±2，a*＝0.4±1，b*＝2±1。