[发明专利]用于镍基合金紧固件表面的抗高温粘结涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种用于镍基合金紧固件表面的抗高温粘结涂层，其特征在于，该涂层覆盖在镍基紧固件基体的表面，该涂层包括中间涂层和表层涂层，中间涂层粘结在表层涂层和镍基紧固件基体之间，所述的中间涂层为Cr层或Ni_1-xCr_x层，0≤X≤1；所述的表层涂层由CrN相和Ag相组成，且Ag原子在表层涂层中的原子百分含量为1%-10%，Cr原子在表层涂层中的原子百分含量为45%-66%，N原子在表层涂层中的原子百分含量为30%-49%。

2.按照权利要求1所述的用于镍基合金紧固件表面的抗高温粘结涂层，其特征在于，所述的Ni_1-xCr_x层为浓度梯度层，且从中间涂层与基体交界处，到中间涂层与表层涂层交界处，X从0逐渐增加到1。

3.按照权利要求1所述的用于镍基合金紧固件表面的抗高温粘结涂层，其特征在于，所述的中间涂层的厚度为50nm—500nm。

4.按照权利要求1、2或3所述的用于镍基合金紧固件表面的抗高温粘结涂层，其特征在于，所述的表层涂层的厚度为0.5um—3um。

5.一种权利要求1所述的用于镍基合金紧固件表面的抗高温粘结涂层的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

第一步：清洁基体：先对镍基紧固件基体进行脱脂、除灰和除绝缘层处理，然后将镍基紧固件基体放置在真空室中，产生等离子体，诱发离子产生并轰击镍基紧固件基体的表面，轰击时间为5-20分钟；

第二步：沉积中间涂层：利用气相沉积法，在第一步清洁后的镍基紧固件基体表面沉积中间涂层，当中间涂层为Cr层时，以纯Cr为靶材或蒸发源，通过磁控溅射法或离子镀法在镍基紧固件基体表面沉积Cr层，中间层厚度为50nm—500nm，其中，离子镀法中，Cr蒸发源工作电压20-30V，工作电流为20A，偏压为-100V，磁控溅射法中，溅射功率密度为5-10W/cm²；当中间涂层为Ni_1-xCr_x层时，以纯Ni和纯Cr为靶材或蒸发源，通过磁控溅射法或离子镀法在镍基紧固件基体表面共同沉积实现；

第三步：沉积表层涂层：利用气相沉积法，在第二步沉积中间涂层后，沉积表层涂层。

6.按照权利要求5所述的用于镍基合金紧固件表面的抗高温粘结涂层的制备方法，其特征在于，所述的第二步中，当Ni_1-xCr_x层为浓度梯度层，制备该浓度梯度层时，在沉积初期，纯Ni源上施加功率为设定的最大值，纯Cr源上施加功率为0；沉积过程中，纯Ni源上施加功率逐渐降低，纯Cr源上施加功率逐渐升高；沉积末期，纯Ni源上施加功率降低为0，纯Cr源上施加功率为设定的最大值。

7.按照权利要求5所述的用于镍基合金紧固件表面的抗高温粘结涂层的制备方法，其特征在于，所述的第三步，分别以纯Ag和纯Cr为单独靶材或蒸发源，采用溅射法或离子镀法，工作气体为Ar气和N₂气的混合气体，通过调节Ag靶的功率和Cr靶的功率，使得Ag靶的功率与Cr靶的功率之比0.004-0.05，并调节工作气体中N₂气的分压，使得Cr原子和N原子的数量比值为1-2，从而在镍基紧固件基体中间涂层的表面共同沉积，形成表层涂层。

8.按照权利要求5所述的用于镍基合金紧固件表面的抗高温粘结涂层的制备方法，其特征在于，所述的第三步，以纯Ag和纯Cr构成的镶嵌复合靶，在镶嵌复合靶显著刻蚀区中，镶嵌Ag块面积与总面积的比值为0.004-0.05，采用溅射法，工作气体为Ar气和N₂气的混合气体，调节工作气体中N₂气的分压，使得Cr原子和N原子的数量比值为1-2，从而在镍基紧固件基体中间涂层的表面共同沉积，形成表层涂层。

9.按照权利要求5所述的用于镍基合金紧固件表面的抗高温粘结涂层的制备方法，其特征在于，所述的第三步，以Ag和Cr为合金靶，合金靶中Ag原子百分含量为1%-10%，采用溅射法，通入由Ar气和N₂气组成的工作气体，调节工作气体中N₂气的分压，使得Cr原子和N原子的数量比为1-2，从而在镍基紧固件基体中间涂层的表面共同沉积，形成表层涂层。