[发明专利]一种具有高硬且疏水特性的保护涂层及制备方法与应用有效
| 申请号： | 201711108367.5 | 申请日： | 2017-11-09 |
| 公开（公告）号： | CN108085641B | 公开（公告）日： | 2019-11-05 |
| 发明（设计）人： | 张侃;张玉基;戴萱;杨丽娜;文懋;郑伟涛 | 申请（专利权）人： | 吉林大学 |
| 主分类号： | C23C14/06 | 分类号： | C23C14/06;C23C14/34 |
| 代理公司： | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人： | 黄欢娣;邱启旺 |
| 地址： | 130012 吉*** | 国省代码： | 吉林;22 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种具有高硬且疏水特性的保护涂层及其制备方法，可以应用于切削工具钻探工具等表面改性的技术领域。通过直流溅射Ta以获得更高的溅射率，通过射频溅射Cu以获得低溅射率，最终实现对Cu含量的精确调控并在TaN结构取代Ta实现固溶，破坏Ta和N原子周围的电子结构，引起自发氧化过程并在薄膜表面获得氧化亚铜，发挥氧化亚铜满壳层电子结构以达到疏水效果，水接触角超过100°。而固溶体的形成进步一增强了TaN的力学性能，提高了硬度，达到35GPa以上。这种涂层的制备方法简单高效，工艺简单，成本低廉，能够广泛应用于地球深部的矿物资源、能源资源的勘探开发、深海探测技术钻探工具及切削工具的保护领域。 | ||
| 搜索关键词： | 制备 切削工具 疏水特性 氧化亚铜 钻探工具 溅射率 矿物资源 应用 薄膜表面 表面改性 地球深部 电子结构 精确调控 勘探开发 壳层电子 力学性能 能源资源 射频溅射 深海探测 疏水效果 水接触角 氧化过程 直流溅射 固溶体 固溶 | ||
【主权项】：
1.一种具有高硬且疏水特性的保护涂层的制备方法，其特征在于：采用共溅射法，以Ta和Cu作为靶源，其中Ta靶接通直流电源，Cu靶接通射频电源，Ar和N2作为放电气体，流速比为1.8:2.2~1，在衬底上沉积TaCuN薄膜，其中Cu靶材功率与Ta靶材的功率比为：2.5:100‑6:100，溅射总压强为0.7‑1.0Pa，控制沉积温度为室温，衬底施加的电压为‑50至‑200V；溅射结束后，置于有氧环境中，获得具有高硬且疏水特性的保护涂层。
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