[发明专利]具有氮化物膜的复合材料及其制法和应用

权利要求书

1.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料包括基材以及位于所述基材的至少一个表面上的氮化物膜，所述氮化物膜包括位于所述基材上的第一氮化物层以及位于所述第一氮化物层之上的第二氮化物层，其中，第二氮化物层的厚度与第一氮化物层的厚度之比为2～30：50～100，且所述氮化物膜的总厚度为20～200微米(较佳地30～150微米)，并且第二氮化物层的硬度H2大于第一氮化物层的硬度H1。

2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述第一氮化物层是通过渗氮形成，和/或所述的第二氮化物层是通过气相沉积工艺形成。

3.一种制品，其特征在于，所述制品包括如权利要求1所述的复合材料，或由权利要求1所述的复合材料制成。

4.一种如权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)提供一基材；

(b)通过渗氮在基材表面生成第一氮化物层；

(c)通过气相沉积工艺，在所述第一氮化物层表面形成第二氮化物层，从而得到权利要求1所述的复合材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)包括：通过气体渗氮在基材表面生成第一氮化物层。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述气体渗氮包括：

将所述基材进行清洗后风干；

将清洗风干后的所述基材装入可抽真空的热处理炉中；

对所述热处理炉进行抽真空处理后向炉内充入含氮气体；

将所述热处理炉升温至渗氮温度，使所述基材表面渗入氮元素生成第一氮化物层，得到具有基材-第一氮化物层结构的物体。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(c)包括：

对所述具有基材-第一氮化物层结构的物体进行喷砂和清洗处理；

将所述具有基材-第一氮化物层结构的物体装入真空镀膜设备中；

在所述具有基材-第一氮化物层结构的物体的第一氮化物层表面气相沉积氮化物薄膜，生成第二氮化物层，得到权利要求1所述的复合材料。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)包括：通过离子渗氮在基材表面生成第一氮化物层。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述离子渗氮包括：

对所述真空镀膜设备进行抽真空处理；

在所述真空镀膜设备中充入含氮气体以调整离子渗氮气压；

给基材施加负偏压产生辉光等离子体，并控制离子渗氮时间和温度，在所述基材表面生成第一氮化物层，得到具有基材-第一氮化物层结构的物体。

10.一种氮化物膜，其特征在于，所述氮化物膜包括位于基材上的第一氮化物层以及位于所述第一氮化物层之上的第二氮化物层，其中，第二氮化物层的厚度与第一氮化物层的厚度之比为2-30：50-100，且所述氮化物膜的总厚度为20-200微米(较佳地30-150微米)，并且第二氮化物层的硬度H2大于第一氮化物层的硬度H1。