[发明专利]一种纳米α-氧化铝/氧化铬复合涂层及其制备方法

摘要

本发明属于金属涂层技术领域，公开了一种纳米α‑氧化铝/氧化铬复合涂层及其制备方法。所述制备方法为：用AlCr合金作沉积靶材和工件基体分别安装在高功率脉冲磁控溅射的靶工位和沉积室样品台，排除真空室残存的水蒸汽后抽至本底真空，加热工件基体至所需温度，然后注入Ar+O₂混合气体进行预氧化处理；调整Ar+O₂混合气中的O₂分压至6％～15％范围，并调整工件基体温度至480～700℃范围，启动高功率脉冲磁控溅射镀膜系统，开始反应沉积得到所述纳米α‑氧化铝/氧化铬复合涂层。本发明所得涂层为纳米晶结构涂层，韧性好，与基体结合牢固，涂层具有稳定的α相结构。

主权项

1.一种纳米α‑氧化铝/氧化铬复合涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)用AlCr合金作沉积靶材，并安装在高功率脉冲磁控溅射相应靶工位；(2)将工件基体经预处理，然后置入高功率脉冲磁控溅射沉积室样品台，调整好工件基体与靶材距离；(3)预抽本底真空至10～20Pa后开启真空烘烤系统，然后抽至本底真空后向真空室内充Ar气，以排除真空室残存的水蒸汽，再抽至本底真空；(4)关闭真空烘烤系统，开启样品加热系统并将工件基体加热至所需温度，利用进气控制系统向真空室内注入Ar+O2混合气体进行预氧化处理；(5)调整Ar+O2混合气中的O2分压至6％～15％范围，并调整工件基体温度至480～700℃范围，启动高功率脉冲磁控溅射镀膜系统，开始反应沉积α‑氧化铝/氧化铬复合涂层至所需厚度，得到所述纳米α‑氧化铝/氧化铬复合涂层；所述纳米α‑氧化铝/氧化铬复合涂层包括单相α‑(Al,Cr)2O3涂层或α‑Al2O3+α‑Cr2O3的混合涂层；纳米α‑氧化铝/氧化铬复合涂层晶粒度在20～500nm范围；步骤(1)所述的AlCr合金的Cr含量在5～60wt.％范围。