[发明专利]一种高温耐磨的AlCrSiN纳米复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种高温耐磨的AlCrSiN纳米复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)将基体置于腔室中，升温至300℃～500℃，抽真空至3.0×10^-3Pa～7.0×10^-3Pa，通入100sccm～250sccm氩气和50sccm～150sccm氪气，设置工件转架偏压为-650V～-1000V，频率为20kHz～240kHz，进行脉冲刻蚀10min～20min；然后再次通入100sccm～250sccm氩气和50sccm～150sccm氪气，设置工件转架偏压为-150V～-300V，离子源电流为15A～30A，进行直流刻蚀20min～50min；

b)调节偏压至-80V～-200V，通入200～450sccm的氩气，点燃Cr靶，调节气压至1Pa～2.5Pa，温度设为300℃～450℃，脉冲电弧电源输出电流波形为矩形波或锯齿波，输出的脉冲平均电流70A～110A，频率为5Hz～200Hz，占空比为1％～70％，在基体表面沉积Cr界面植入层，沉积时间为5min～10min；

c)调节偏压至-80～-150V，通入200～600sccm的氮气，点燃Cr靶，调节气压至1.0Pa～2.5Pa，温度300℃～450℃，脉冲电弧电源输出电流波形为矩形波或锯齿波，输出的脉冲平均电流70A～110A，频率为5Hz～200Hz，占空比为1％～70％，在所述Cr界面植入层表面沉积CrN过渡层，沉积时间为10min～30min；

d)调节偏压至-50V～-150V，通入250sccm～600sccm的氮气，点燃AlCrSi靶，调节气压至1.0Pa～2.5Pa，温度设为300℃～450℃，脉冲电弧电源输出电流波形为矩形波或锯齿波，输出的脉冲平均电流60A～100A，频率设为5Hz～200Hz，占空比为1％～70％，在所述CrN过渡层表面沉积AlCrSiN过渡层，沉积时间为1h～4h。

2.一种由权利要求1所述制备方法得到的AlCrSiN纳米复合涂层，其特征在于，自基体起由下而上依次为：Cr界面植入层、CrN过渡层和AlCrSiN表面功能层；

其中，所述CrN过渡层中，按原子数百分比计，包括：Cr 35％～55％，N 45％～65％；所述AlCrSiN表面功能层中,按原子数百分比计，包括：Al 17％～30％，Cr 13％～26％，Si2％～10％，N 40％～56％。

3.根据权利要求2所述的AlCrSiN纳米复合涂层，其特征在于，所述Cr界面植入层的厚度为20nm～200nm；所述CrN过渡层的厚度为100nm～500nm；所述AlCrSiN功能层的厚度为1μm～10μm。

4.根据权利要求2所述的AlCrSiN纳米复合涂层，其特征在于，所述基体为单晶硅、硬质合金、高速钢或钛合金。