[发明专利]一种纳米结构陶瓷涂层及其原位制备方法与应用

权利要求书

1.一种纳米结构陶瓷涂层的原位制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）对基体（1）进行预处理，然后通过PVD在真空室中通入反应性气体，在基体（1）表面形成陶瓷涂层（2）；

（2）通过离子注入在陶瓷涂层（2）表面均匀地向陶瓷涂层（2）中注入金属元素，得到金属离子注入层（3），所述金属元素与陶瓷涂层（2）中金属元素中的主要成分相同，并通过退火形成氮化物或氧化物，原位生成所述纳米结构陶瓷涂层（4）。

2.根据权利要求1所述的原位制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中预处理是在真空环境中采用Ar离子或施加电压对基体表面进行轰击去除表面杂质。

3.根据权利要求1所述的原位制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中PVD是磁控溅射或阴极弧离子镀。

4.根据权利要求1所述的原位制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中反应气体是氧气或氮气。

5.根据权利要求1所述的原位制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的陶瓷涂层的材料为金属氧化物或金属氮化物；所述步骤（1）中基体的材料为金属、陶瓷或聚合物。

6.根据权利要求1所述的原位制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中陶瓷涂层的厚度为50 nm~5μm，步骤（2）中离子注入厚度为50nm~3μm。

7.根据权利要求1所述的原位制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中离子注入采用MEVVA离子源注入或双层辉光离子渗。

8.根据权利要求7所述的原位制备方法，其特征在于，所述MEVVA离子源的注入电压为10kV~200kV，注入剂量为10¹⁵~10¹⁷ icon·cm^-2，束流密度为5~500 μA/cm²，注入时间为1~180min。

9.权利要求1-8任一项所述原位制备方法制得的纳米结构陶瓷涂层。

10.权利要求9所述的纳米结构陶瓷涂层在半导体器件、纳米催化材料或无机超疏水材料中的应用。