[发明专利]一种表面双层耐热层压铸模具及其制备方法

权利要求书

1.一种表面双层耐热层压铸模具，其特征在于，包括模具基体(1)和由下至上依次设置在模具基体(1)表面的表面改性过渡层(21)和表面附着层(22)；其中：

表面改性过渡层(21)是基于元素加入改变模具基体材料原有微观结构形的表层区域，表面变形过渡层(21)的厚度为0.05～300μm；所述元素为Mo、Cr、C、Si、N、Mn、W、Ta、Nb、Ni、Co和Ti中的一种或几种；

表面附着层(22)是基于材料沉积在模具基体材料表面形成的陶瓷表面附着层，表面附着层(22)的厚度为表面改性过渡层(21)厚度的0.05～3倍。

2.根据权利要求1所述的表面双层耐热层压铸模具，其特征在于，所述表面附着层(22)为含有氧化铝、氧化锆、TiAlN、TiAlCN、SiC、碳化钛、氧化铬、TiNAlC、氮化钛、氧化钛、ZrB2和其他元素掺杂部分稳定或全稳定的氧化锆中的一种或多种的涂层。

3.一种表面双层耐热层压铸模具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在清洁处理过的模具基体(1)表面进行改性处理，制备厚度为0.05～300μm的表面改性过渡层(21)；

其中，改性处理是将一种或多种组合元素注入模具基体(1)内腔表面改变表层微观结构形成表面改性过渡层(21)，所述元素为Mo、Cr、C、Si、N、Mn、W、Ta、Nb、Ni、Co和Ti中的一种或几种；

2)去除模具表面氧化物，在制得的表面改性过渡层(21)表面采用气相沉积法沉积一层表面附着层(22)，表面附着层(22)的厚度为表面改性过渡层(21)厚度的0.05～3倍；

3)经冷却后，制得表面双层耐热层压铸模具。

4.根据权利要求3所述的表面双层耐热层压铸模具的制备方法，其特征在于，清洁处理是采用溶剂超声波清洗或辉光放电清洁模具基体(1)。

5.根据权利要求3所述的表面双层耐热层压铸模具的制备方法，其特征在于，步骤1)中，将一种或多种组合元素注入模具基体(1)内腔表面采用离子注入法，使用20N型多用途离子注入机，注入工艺参数为：耙室直径为1.2m，采用桶形弧放电离子源，束斑直径75cm，注入机加速电压20～200kV，注入量为3×1017/cm2，处理时间为20min～60min。

6.根据权利要求3所述的表面双层耐热层压铸模具的制备方法，其特征在于，步骤2)中，气相沉积法为激光化学气相沉积法、金属有机化学气相沉积法或物理气相沉积法。

7.根据权利要求3所述的表面双层耐热层压铸模具的制备方法，其特征在于，所述表面附着层(22)为含有氧化铝、氧化锆、TiAlN、TiAlCN、SiC、碳化钛、氧化铬、TiNAlC、氮化钛、氧化钛、ZrB2和其他元素掺杂部分稳定或全稳定的氧化锆中的一种或多种的涂层。