[发明专利]MAX相涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种MAX相涂层，其特征在于，所述MAX相涂层中，M元素为过渡族金属元素，A元素为主族元素，X元素为C或N；其中，所述A元素中至少包括Sn和另一元素Z，所述Sn在所述A元素中的原子含量x为20％～80％；

所述Sn的熔点低于所述Z的熔点。

2.根据权利要求1所述的MAX相涂层，其特征在于，所述Z包括Al、Si中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的MAX相涂层，其特征在于，所述MAX相涂层包括Ti₂(Al_1-x,Sn_x)C、Cr₂(Al_1-x,Sn_x)C、V₂(Al_1-x,Sn_x)C、Ti₃(Al_1-x,Sn_x)C₂、Ti₄(Al_1-x,Sn_x)C₃、Ti₄(Al_1-x,Sn_x)N₃、Zr₂(Al_1-x,Sn_x)C、Zr₃(Al_1-x,Sn_x)₃C₅、Zr₂(Al_1-x,Sn_x)₄C₅中的一种。

4.根据权利要求1～3任一项所述的MAX相涂层，其特征在于，所述MAX相涂层中MAX相的质量分数大于等于95％。

5.根据权利要求1～3任一项所述的MAX相涂层，其特征在于，所述MAX相涂层的厚度为5微米～20微米。

6.一种权利要求1所述MAX相涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

提供基底；

于所述基底的表面形成M-A-X涂层，其中，M元素为过渡族金属元素，A元素为主族元素，X元素为C或N，所述A元素中至少包括Sn和另一元素Z，所述Sn在所述A元素中的原子含量为20％～80％；

将带有所述M-A-X涂层的基底进行退火处理，得到MAX相涂层。

7.根据权利要求6所述的MAX相涂层的制备方法，其特征在于，采用磁控溅射法在所述基底的表面沉积得到所述M-A-X涂层，所述磁控溅射法中，靶材为M-A复合靶，反应气体为碳氢气体或氮气，所述反应气体的通入流量为2sccm～20sccm，氩气的通入流量为40sccm～80sccm，腔体压力为0.3Pa～1.0Pa，溅射电流为0.5A～4A，沉积的温度≤300℃，沉积的时间为60min～600min。

8.根据权利要求6所述的MAX相涂层的制备方法，其特征在于，于所述基底的表面形成M-A-X涂层之前，还包括在所述基底的表面形成第一过渡层，所述第一过渡层为所述过渡族金属元素层，所述第一过渡层的厚度为0.4微米～1微米。

9.根据权利要求8所述的MAX相涂层的制备方法，其特征在于，在形成所述第一过渡层后，还包括于所述第一过渡层的表面形成第二过渡层，所述第二过渡层包括TiN层、TiC层、ZrN层、ZrC层、Al₂O₃陶瓷层中的至少一种，所述第二过渡层的厚度为0.2微米～3微米。