[发明专利]阳极膜线性离子源辅助立方氮化硼涂层刀具的制备方法

摘要

一种阳极膜线性离子源辅助立方氮化硼涂层刀具的制备方法，其特征是它的主要步骤有：刀具衬底的预处理；将衬底放入阳极膜线性离子源辅助射频磁控溅射沉积系统中沉积立方氮化硼（cBN）涂层，沉积具体参数：N₂和Ar的流量分别为5‑10sccm、25‑40sccm，衬底置于靶材上方约90mm，衬底负偏压100‑220V，衬底温度为600‑900˚C，射频功率300W，阳极膜线性离子源功率100‑300W，本底真空度5×10^‑4Pa，沉积气压0.5Pa，沉积时间4‑5h。本发明工艺简单、操作较容易，涂层与基底结合性能得到明显提升，刀具韧性得到极大提高。

主权项

一种阳极膜线性离子源辅助立方氮化硼涂层刀具的制备方法，其特征是它包括以下步骤：首先，对作为衬底材料的刀具基材进行打磨和清洁类预处理，得到预处理衬底；使用化学气相沉积法在上述经过预处理的衬底上沉积纳米过渡层，得到表面有纳米过渡层的纳米过渡层衬底；其次，将沉积好纳米过渡层的衬底置于加装有阳极膜线性离子源的射频磁控溅射装置中，关闭挡板将射频磁控溅射装置的靶源罩住，打开阳极膜线性离子源上的挡板，采用阳极膜线性离子源刻蚀清洗模式对沉积有纳米过渡层的衬底进行预溅射处理，通入Ar气体流量20‑40sccm，调节气压到0.5Pa，阳极膜线性离子源功率250‑350W，对纳米过渡层衬底进行预溅射处理20‑30min，目的是通过高能离子轰击去除纳米过渡层衬底表面的附着物，同时激活纳米过渡层衬底表面；阳极膜线性离子源产生的低能量、大束流的离子束能有效去除纳米过渡层衬底表面的有机污染物和氧化层，增加薄膜的附着力，同时避免立方氮化硼沉积时对纳米过渡层衬底轰击时造成损伤；最后，开启罩装在靶源上的挡板，打开射频磁控溅射装置，在阳极膜线性离子源的辅助下开始进行立方氮化硼涂层沉积，通过阳极膜线性离子源的辅助作用强化氮气的离化率，提高立方氮化硼的沉积速率和与衬底的结合力。