[发明专利]一种抗氧化的氧化铝/氮化钛硅复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种抗氧化的氧化铝/氮化钛硅复合涂层，其特征在于，涂层是由高熵合金粘结层、氧化物模板层、氧化物核心层、氧化物过渡层、氮化物表层五个子层构成的整体，这五个子层的顺序是由内至外，涂层总厚度为1～3.5μm；所述高熵合金粘结层为Co_aNi_bCr_cAl_dY_e，a+b+c+d+e=1，a、b、c、d、e的取值范围为0.15～0.4，厚度为50～200nm；所述氧化物模板层为α-Cr₂O₃，厚度为100～300nm；所述氧化物核心层为α-Al₂O₃，厚度为500～2000nm；所述氧化物过渡层为TiSiO，厚度为50～200nm；所述氮化物表层为TiSiN，厚度为300～800nm。

2.一种权利要求1所述的抗氧化的氧化铝/氮化钛硅复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将清洁的基底材料装入涂层设备真空室中，抽真空并加热，先将背底真空抽至0.05Pa及以下时，打开炉壁的辅助加热装置对基底进行加热，同时打开机架转动电源使基底在真空室内进行自转和公转运动，至基底温度达到380℃；

B、对基底表面进行离子刻蚀，向真空室中通入氩气，调节氩气流量保证压强为0.1～0.25Pa，然后对基底施加－100～－200V的直流偏压和－200～－400V的脉冲偏压，利用离化的Ar⁺对基底表面进行刻蚀，刻蚀30～90min；

C、利用电弧蒸镀工艺制备高熵合金粘结层，工作压强为0.1～0.2Pa，蒸镀坩埚上通过的电弧电流为180～220A，蒸镀坩埚内放置的材料为Co_aNi_bCr_cAl_dY_e高熵合金， a+b+c+d+e=1，a、b、c、d、e的取值范围为0.15～0.4，蒸镀时间为5～10min；

D、利用阴极电弧镀膜工艺制备氧化物模板层，工作气体为Ar+O₂，工作压强为1.5～3.5Pa，工作靶材为Cr电弧靶，靶电流为50～100A，基底施加的偏压为－30～－90V，沉积时间8～20min；

E、利用阴极电弧镀膜工艺制备氧化物核心层，工作气体为Ar+O₂，工作压强为1.0～3.0Pa，工作靶材为Al电弧靶，靶电流为80～120A，基底施加的偏压为－30～－90V，沉积时间40～150min；

F、利用阴极电弧镀膜工艺制备氧化物过渡层，工作气体为Ar+O₂，工作压强为1.0～3.0Pa，工作靶材为TiSi合金电弧靶，靶电流为80～120A，基底施加的偏压为－30～－90V，沉积时间8～15min；

G、利用阴极电弧镀膜工艺制备氮化物表层，工作气体为N₂，工作压强为1.5～3.5Pa，工作靶材为TiSi合金电弧靶，靶电流为80～120A，基底施加的偏压为－30～－90V，沉积时间20～45min。