[发明专利]一种MeCN-催化金属复合涂层、其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种MeCN‑催化金属复合涂层、其制备方法与应用。所述MeCN‑催化金属复合涂层包括纳米金属化合物涂层和催化自形成减摩层的催化金属层，所述纳米金属化合物涂层包括MeCN涂层，Me包括Ti、Cr、Mo、Ta、Hf等，所述催化金属层的材质包括Ru、Ni、Ir、Cu、Co、Pt、Ag、Mo等，其物相结构包括硬质纳米金属化合物相和催化元素金属相，所述催化元素金属相均匀分布于纳米金属化合物相表面。所述制备方法包括：在基体表面依次沉积形成纳米金属化合物涂层和催化金属层，之后退火处理。本发明的MeCN‑催化金属复合涂层具有高耐磨性和低摩擦系数等优异性能，且制备工艺简单可控。

技术领域

本发明涉及一种耐磨润滑涂层，特别涉及一种催化自形成减摩层的MeCN-催化金属复合涂层及其制备方法与应用，属于基体表面防护技术领域。

背景技术

高速列车牵动着国民经济大动脉，要我国社会经济又好又快发展，必须大力发展高速列车。当前国家高速列车发展迅猛，经历六次大提速后，对车体各零部件材料性能要求也随之上升。特别是中国高铁特殊运行环境使其对各零部件材料的疲劳、断裂韧性、焊接接头等综合性能都提出了更高的要求，尤其是我国高温、高湿、沿海等多变的服役环境，材料容易被磨损。磨损是机械零件失效的主要原因之一，有关损失比例数据显示为：45％为磨损、23％为腐蚀、14％为热损坏、18％为其他。故在原基体材料上沉积一种涂层以改善合金材料的摩擦磨损显得尤为必要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种催化自形成减摩层的MeCN-催化金属复合涂层及其制备方法，从而克服了现有技术中的不足。

本发明的另一目的还在于提供所述MeCN-催化金属复合涂层的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明实施例提供了一种MeCN-催化金属复合涂层，其包括纳米金属化合物涂层和作为减摩层的催化金属层，所述纳米金属化合物涂层包括MeCN涂层，其中Me包括Ti、Cr、Mo、Ta、Hf中的任意一种或两种以上的组合，所述催化金属层的材质包括Ru、Ni、Ir、Cu、Co、Pt、Ag、Mo中的任意一种或两种以上的组合，所述MeCN-催化金属复合涂层的物相结构包括硬质纳米金属化合物相和催化元素金属相，所述催化元素金属相均匀分布于所述纳米金属化合物相表面。

本发明实施例还提供了前述MeCN-催化金属复合涂层的制备方法，其包括：

提供基体；采用物理气相沉积技术在所述基体表面依次沉积形成纳米金属化合物涂层和催化金属层，之后进行退火处理，获得所述MeCN-催化金属复合涂层。

进一步地，所述制备方法包括：

采用多弧离子镀技术，分别以包含Me的靶材和催化金属靶为靶材，以保护性气体、氮气及烃类气体为工作气体，对基体施加负偏压，对包含Me的靶材和催化金属靶施加靶电流，在基体表面依次沉积形成纳米金属化合物涂层、催化金属层，之后进行退火处理，获得所述MeCN-催化金属复合涂层。

本发明实施例还提供了前述的MeCN-催化金属复合涂层在基体表面防护领域中的用途。

本发明实施例还提供了一种装置，包括基体，所述基体上还设置有前述的MeCN-催化金属复合涂层。

较之现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供的催化自形成减摩层的MeCN-催化金属复合涂层利用了MeCN涂层良好的摩擦磨损性能，以及催化金属在退火过程中的催化刻蚀生成类石墨结构，从而达到润滑减摩效果，所获MeCN-催化金属复合涂层具有高耐磨性和低摩擦系数等优异性能，且制备工艺简单可控，成本低廉，具有良好的应用前景。

附图说明