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一種增強(qiáng)耐鹽霧性的裝飾涂層及其制備方法_2

文檔序號:9282205閱讀:來源:國知局
用TiAl和Zr對靶中頻反應(yīng)磁控濺鍍方法沉積TiAlZrCN復(fù)合陶瓷涂 層。優(yōu)選的,N2氣流量50->210sccm,C 2H2氣流量30sccm,基體偏壓150V,電源占空比50%, TiAl/Zr對靶電流30A,總反應(yīng)時間85min。具體參數(shù)見下表。濺鍍TiAl/Zr共鍍復(fù)合陶瓷 層時TiAl靶和Zr靶裝于中頻耦合對靶位,TiAl靶含量為Ti:Al = 70% :30%,純度大于 99. 95%,Zr靶純度均大于99. 95%。將Ti :A1 = 70% :30%的比例制作TiAl靶,可以將沉 積涂層中Ti、Al含量比例更加恒定,保證涂層質(zhì)量。而Zr元素的沉積速度與Ti、Al不同, 因此將其制作在兩個靶位上。
[0020] 反應(yīng)過程中,逐漸增加 N2含量可以保證膜層逐漸由金屬向陶瓷轉(zhuǎn)變,使薄膜具有 較小的內(nèi)應(yīng)力,且保證薄膜良好的粘附性。少量的C2H2可以使涂層具有深邃的藍(lán)黑色。優(yōu) 選的,對工件施加的偏壓定為150V,占空比為50%,此時涂層具有客戶所需的明暗度。若是 增加偏壓,涂層的L明度值隨之增加。而增加占空比,則會略微減小L值。
[0021] 涂層厚度 1.6 μ m,涂層成分為Ti 15-25%,Al 5-10%,Zr 50-60%,C x%,N y%。 x,y值根據(jù)工藝的變化在一定范圍浮動。L = 49. 72, a = -0. 40, b = -I. 49。中性鹽霧試 驗(yàn)超過48Hr未出現(xiàn)不良。涂層經(jīng)過百格測試、90度折彎測試、CS-10橡皮摩擦測試,具有優(yōu) 異的膜基結(jié)合力和耐磨性。
[0022]
[0023] 實(shí)施例2 :Cr/Zr對靶共鍍CrZrN復(fù)合陶瓷涂層,涂層結(jié)構(gòu)為基體/CrZr/CrZrN。
[0024] 在型號為YG-1612物理氣相沉積設(shè)備中,通入N2,采用Cr和Zr對靶中頻反應(yīng)磁控 濺鍍方法沉積CrZrN復(fù)合陶瓷涂層。其中,在I X 10 3pa的背底真空下,通入Ar調(diào)節(jié)氣壓為 0. 8pa,對基體施加400-500V偏壓進(jìn)行15min的Ar等離子體輝光清洗后,先利用Cr和Zr 對靶中頻反應(yīng)磁控濺鍍方法沉積CrZr作為打底層,然后加入N2反應(yīng)氣體,沉積陶瓷膜層。 優(yōu)選的,Ar氣流量450sccm,N2氣流量120sccm,基體偏壓100-200V,電源占空比50%,Cr/ Zr對靶電流35A,總反應(yīng)時間70min。Cr靶和Zr靶純度均大于99. 95%
[0025] 涂層厚度 0· 9 μπι,L = 82. 42, a = -0· 25, b = 3. 72。中性鹽霧試驗(yàn)超過 93Hr 未 出現(xiàn)不良。
[0026] 實(shí)施例3 :Cr/Zr對靶共鍍CrZrN復(fù)合陶瓷涂層,涂層結(jié)構(gòu)為基體/CrZr/CrZrN/ CrCN0
[0027] 在型號為YG-1612物理氣相沉積設(shè)備中,通入N2,采用Cr和Zr對靶中頻反應(yīng)磁控 濺鍍方法沉積CrZrN復(fù)合陶瓷涂層。其中,在I X 10 3pa的背底真空下,通入Ar調(diào)節(jié)氣壓 為0. 8pa,對基體施加400-500V偏壓進(jìn)行15min的Ar等離子體輝光清洗后,利用Cr和Zr 對靶中頻反應(yīng)磁控濺鍍方法沉積CrZr合金作為打底層,然后加入隊反應(yīng)氣體,沉積陶瓷膜 層,最后加入C2H2反應(yīng)氣體,利用Cr靶沉積CrCN作為收底層,使得原本銀白色的涂層的b 值(色度值)變大。優(yōu)選的,Ar氣流量450sccm,N2氣流量120sccm,基體偏壓100-200V, 電源占空比50%,Cr/Zr對靶電流35A。收底層只開Cr靶,電流35A,N2氣流量lOsccm,基 體偏壓150V,電源占空比60%。總反應(yīng)時間70min。
[0028] 涂層厚度I. I ym,L = 83. 82,a =-〇· 43,b =-L 67。中性鹽霧試驗(yàn)超過63Hr未 出現(xiàn)不良。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種增強(qiáng)耐鹽霧性的裝飾涂層,其特征在于:所述增強(qiáng)耐鹽霧性的裝飾涂層包括基 體和沉積在基體上的打底層和耐鹽霧裝飾層,所述基體為不銹鋼材質(zhì),所述耐鹽霧裝飾層 為利用TiAl靶和Zr靶共鍍或Cr靶和Zr靶共鍍所制得的復(fù)合陶瓷層。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐鹽霧裝飾涂層,其特征在于:所述耐鹽霧裝飾層為TiAl靶 和Zr靶共鍍所制得的TiAl/Zr共鍍復(fù)合陶瓷層,打底層為TiAl合金。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐鹽霧裝飾涂層,其特征在于:所述耐鹽霧裝飾層為Cr靶和 Zr靶共鍍所制得的Cr/Zr共鍍復(fù)合陶瓷層,打底層為CrZr合金。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐鹽霧裝飾涂層,其特征在于:所述耐鹽霧裝飾層還包括一 層收底層,所述的收底層為CrN、CrZrN、CrCN陶瓷中的一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐鹽霧裝飾涂層,其特征在于:耐鹽霧裝飾涂層厚度為 1~2Wn〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐鹽霧裝飾涂層的制備方法,其特征在于:所述的涂層 制備步驟包括: 1) 基體濺鍍前的預(yù)清洗; 2) 對基體施加偏壓進(jìn)行Ar等離子體輝光清洗; 3) 中頻磁控反應(yīng)濺鍍打底層和耐鹽霧裝飾涂層。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種耐鹽霧裝飾涂層的制備方法,其特征在于:基體濺鍍前 的預(yù)清洗依序?yàn)閴A液清洗除油去污、純水超聲清洗、烘干。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種耐鹽霧裝飾涂層的制備方法,其特征在于:Ar等離 子體輝光清洗工藝條件為Ar氣流量700sccm,氣壓0. 8-lpa,基體偏壓400-550V,時間 l〇-15min〇9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種耐鹽霧裝飾涂層的制備方法,其特征在于:濺鍍TiAl/Zr 共鍍復(fù)合陶瓷層時TiAl靶和Zr靶裝于中頻耦合對靶位,濺鍍Cr/Zr共鍍復(fù)合陶瓷層時Cr 靶和Zr靶裝于中頻耦合對靶位,TiAl靶含量為Ti :A1=70%: 30%,純度大于99. 95%,Cr靶和 Zr靶純度均大于99. 95%。10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種耐鹽霧裝飾涂層的制備方法,其特征在于:反應(yīng)氣體為 隊和C 2H2,對工件施加的偏壓80~200V,電源占空比50~60%,通過增加偏壓使得明度值 變大,增加占空比使得明度值下降。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)耐鹽霧性的裝飾涂層,包括基體、打底層和耐鹽霧裝飾層,所述基體為不銹鋼材質(zhì),所述耐鹽霧裝飾層為利用TiAl靶和Zr靶共鍍或Cr靶和Zr靶共鍍所制得的復(fù)合陶瓷層。合成該涂層可采用反應(yīng)磁控濺鍍方法,通過改變反應(yīng)氣體含量、基體偏壓和占空比使涂層獲得不同顏色和亮度。該涂層膜基結(jié)合力好,重復(fù)性高,色差小,耐鹽霧腐蝕能力強(qiáng),具有很好的裝飾防護(hù)功能。
【IPC分類】C23C14/35, B44C3/02
【公開號】CN104999842
【申請?zhí)枴緾N201510423258
【發(fā)明人】林朝宗
【申請人】益固(上海)真空設(shè)備科技有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月17日
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