[发明专利]碳化钛耐磨陶瓷涂层及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳化钛耐磨陶瓷涂层，其特征在于，所述涂层含有碳元素和钛元素形成的碳化钛，且所述涂层中的碳化钛含有微孪晶与层错复合结构；

所述碳化钛耐磨陶瓷涂层通过以下方法制备：

(1)提供一基材；

(2)通过化学气相沉积法，在碳源和钛源存在下，在所述的基材表面进行化学气相沉积，从而在所述基材表面形成所述的涂层；

所述的步骤(2)中，所述的沉积的条件包括：沉积温度为1000-1020℃；

所述的步骤(2)中，所述的碳源为气体源，且所述碳源的流量为500-800sccm；

所述的方法还包括步骤：(b)在所述的步骤(2)进行之前，在真空条件下，通入第一辅助气体，对所述的基材进行预热；

所述的步骤(b)中，所述的第一辅助气体选自下组：氩气、氮气、氦气、氢气，或其组合。

2.如权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述涂层中碳元素的原子百分比为20-60%，钛元素的原子百分比为40-80%，按所述涂层中原子的总数计。

3.如权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述涂层中含有碳化钛晶粒。

4.如权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述微孪晶的尺寸大小为10-150nm；和/或

所述层错长度为30-100nm。

5.如权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述的涂层包括选自下组的一种或多种特征：

(i)所述的涂层的摩擦系数为0.16-0.25；和/或

(ii)所述的涂层的平均磨损率为2.0×10^-6-3.0×10^-6mm³N^-1m^-1。

6.一种制备如权利要求1所述碳化钛耐磨陶瓷涂层的方法，其特征在于，所述的方法包括步骤：

(1)提供一基材；

(2)通过化学气相沉积法，在碳源和钛源存在下，在所述的基材表面进行化学气相沉积，从而在所述基材表面形成所述的涂层；

所述的步骤(2)中，所述的沉积的条件包括：沉积温度为1000-1020℃；

所述的步骤(2)中，所述的碳源为气体源，且所述碳源的流量为500-800sccm；

所述的方法还包括步骤：(b)在所述的步骤(2)进行之前，在真空条件下，通入第一辅助气体，对所述的基材进行预热；

所述的步骤(b)中，所述的第一辅助气体选自下组：氩气、氮气、氦气、氢气，或其组合。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，所述化学气相沉积法包括步骤：通入碳源、钛源和第二辅助气体，在所述的基材表面上沉积得到所述涂层。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的步骤(b)中，所述的第一辅助气体的流量为100-600sccm。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的步骤(b)中，所述的第一辅助气体为氩气。

10.一种制品，其特征在于，所述的制品含有如权利要求1所述的碳化钛耐磨陶瓷涂层，或者所述制品由权利要求1所述的碳化钛耐磨陶瓷涂层构成。