[发明专利]一种Ti-Al-Mo-N多组元硬质梯度膜及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种Ti‑Al‑Mo‑N多组元硬质梯度膜及其制备方法和应用；属于特种材料制备技术领域。本发明所Ti‑Al‑Mo‑N多组元硬质梯度膜以质量百分比计包括下属组分：Ti 55％‑85％、Al 8％‑30％、Mo 4％‑15％、N 3％‑25％。所述梯度膜通过电弧离子镀制备成具有基体/TiN/Ti‑Al‑Mo‑N的涂层；该涂层可用于造纸、印刷领域。本发明组分设计合理，工艺简单，便于大规模的应用，尤其是在印刷领域大规模的应用。

主权项

1.一种Ti‑Al‑Mo‑N多组元硬质梯度膜的应用，其特征在于：包括将所述Ti‑Al‑Mo‑N多组元硬质梯度膜用作涂层，所述涂层的结构为基体/TiN/Ti‑Al‑Mo‑N；所述Ti‑Al‑Mo‑N多组元硬质梯度膜，以质量百分比计包括下述组分：Ti 55％‑85％；Al 8％‑30％；Mo 4％‑15％；N 3％‑25％；所述涂层的制备方法包括下述步骤：步骤一将表面清洁且表面光洁度Ra为0.07‑0.09um的基材置于电弧离子镀设备内，抽真空至电弧离子镀设备内的压力为0.03‑0.003Pa，然后通入氩气至电弧离子镀设备内的压力为0.16‑0.22Pa时，开启低能离子源，控制电弧离子镀设备内的温度为200℃‑250℃，控制加速电压为2.3‑6.0kV ，弧流为80‑100A、对基材进行活化清洗；得到活化基材；步骤二以纯Ti为Ti靶材，将Ti靶材以及步骤一所得活化基材置于电弧离子镀设备内，抽真空至电弧离子镀设备内的压力为0.03‑0.003Pa，同时控制活化基体的偏压为‑400～‑450V；然后通入N气至电弧离子镀设备内的N气的分压为1.2‑1.4Pa；并控制Ti靶材的电流为55‑60A，进行电弧离子镀，最后关闭控制电源，随电弧离子镀设备冷却至室温，得到带有TiN层的基材；进行电弧离子镀时，控制活化基材的转速为4～6r/min、控制施镀温度为380‑400℃；步骤三将步骤二所得带有TiN层的基材和Ti‑Al‑Mo合金靶置于电弧离子镀设备内，抽真空至电弧离子镀设备内的压力为0.03‑0.003Pa，同时控制活化基体的偏压为‑400～‑450V，通入N气至电弧离子镀设备内的N气的分压为2.2‑2.66Pa，并控制Ti‑Al‑Mo合金靶的电流为70‑80A，进行电弧离子镀，得到所述涂层；进行电弧离子镀时，控制带有TiN层的基材的转速为4～6r/min、控制施镀温度为450‑500℃。