[发明专利]一种Zr-Cu-N纳米复合耐磨抗菌涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种Zr-Cu-N纳米复合耐磨抗菌涂层，其特征在于，在基体表面依次是ZrCu膜形成的过渡层和Zr-Cu-N层，Zr-Cu-N纳米复合耐磨抗菌涂层的厚度为1～20微米；ZrCu膜中，Cu含量为0.5～30at.%；Zr-Cu-N层中，Cu含量为0.5～20at.%，N含量为45～55at.%。

2.按照权利要求1所述的Zr-Cu-N纳米复合耐磨抗菌涂层，其特征在于，ZrCu膜形成的过渡层厚度为0.1～2.0微米。

3.一种权利要求1至2之一所述的Zr-Cu-N纳米复合耐磨抗菌涂层的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）工件预清洗：工件表面经喷砂后在酒精溶液中超声1~20分钟，后经热风吹干后装入真空室内的工件架上，等待镀膜；

（2）镀过渡层：采用锆铜合金靶，当真空室内真空度达到1×10^-3Pa～1×10^-2Pa时，对真空室加热至200～500℃；向真空室通入氩气，气压控制在0.5～5Pa之间；基体加脉冲负偏压在-400～-1500V范围内，使气体发生辉光放电，对样品进行辉光清洗10～60分钟；调整氩气流量，使真空室气压为0.05～5.0Pa，同时开启锆铜合金靶弧源，弧电流为60～150A，对样工件继续进行Zr离子及Cu离子轰击1～20分钟；调脉冲负偏压至-10V～-500V，沉积ZrCu膜即过渡层1～30分钟；

（3）镀Zr-Cu-N层：采用锆铜合金靶，设定氮气气压为0.1～5Pa范围内，对基体施加脉冲负偏压-10V～-500V；开启轴向磁场装置，磁场线圈电流调整为0.1～10A；调节靶电流为60～150A，沉积时间为10～300分钟；

（4）沉积结束后，停弧、停基体脉冲负偏压、停止通入气体、关闭轴向磁场装置，继续抽真空，工件随炉冷却至100℃以下，打开真空室，取出工件，镀膜过程结束。

4.根据权利要求3所述的Zr-Cu-N纳米复合耐磨抗菌涂层的制备方法，其特征在于，在所使用的锆铜合金靶的靶材中，铜的原子百分比为5～40%。

5.根据权利要求3所述的Zr-Cu-N纳米复合耐磨抗菌涂层的制备方法，其特征在于，镀过渡层和镀Zr-Cu-N层中，采用纯锆靶和纯铜靶代替锆铜合金靶，开启纯锆靶与纯铜靶数量的比例为2~5:1。