[发明专利]一种基体表面的TiAlN/TiAlCN多层膜涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种基体表面的TiAlN/TiAlCN多层膜涂层，基体与TiAlN/TiAlCN多层膜涂层之间为过渡涂层，其特征是：所述的TiAlN/TiAlCN多层膜涂层由TiAlN膜与TiAlCN膜交替层叠形成周期排列；所述的TiAlN/TiAlCN多层膜涂层的一个周期中，TiAlN膜与TiAlCN膜的厚度之和为1纳米～20纳米；所述的TiAlCN膜中C原子的原子百分含量为0.1％～5％。

2.一种基体表面的TiAlN/TiAlCN多层膜涂层的制备方法，其特征是：包括如下步骤：

步骤1：镀膜腔体内通入气压为0.1Pa～2Pa的氩气，基体上施加-200V～-1600V的脉冲偏压，利用线性阳极层离子源电离氩离子刻蚀基体表面10分钟～30分钟，线性阳极层离子源电流为1A～3A；

步骤2：镀膜腔体内通入氮气和氩气，保持氮气分压在0.2Pa～2Pa，氩气分压在0.1Pa～1Pa，腔体内温度控制在350℃～500℃，用高功率脉冲磁控溅射技术制备过渡涂层；

步骤3：镀膜腔体内通入氮气和氩气，保持氮气分压在0.2Pa～2Pa，氩气分压在0.1Pa～1Pa，腔体内温度控制在300℃～500℃，选用TiAl合金靶和TiAlC合金靶作为对靶，TiAlC合金靶中C原子的原子百分含量为0.1％～5％，并且TiAl合金靶和TiAlC合金靶中Ti原子与Al原子的摩尔比相同，调节对靶的数量以及基体的公转和自转速率，用高功率脉冲磁控溅射技术制备TiAlN膜与TiAlCN膜交替层叠形成周期排列的TiAlN/TiAlCN多层膜涂层，多层膜涂层的一个周期中，TiAlN膜与TiAlCN膜的厚度之和为1纳米～20纳米；

步骤4：停止镀膜，继续往腔体里通入氮气和氩气，直至腔体内温度降至100℃以下取出基体。

3.根据权利要求2所述的一种基体表面的TiAlN/TiAlCN多层膜涂层的制备方法，其特征是：所述的高功率脉冲磁控溅射的脉冲电压为600V～2000V，频率为50Hz～500Hz，一个周期内脉冲持续时为50us～500us，基体脉冲偏压为-50V～-350V。

4.根据权利要求2所述的一种基体表面的TiAlN/TiAlCN多层膜涂层的制备方法，其特征是：所述的过渡涂层为TiAlN或TiN。

5.根据权利要求2所述的一种基体表面的TiAlN/TiAlCN多层膜涂层的制备方法，其特征是：只有一对靶时，基体公转速率为1转/分钟～8转/分钟，自转速率为1转/分钟～14转/分钟。