[发明专利]金属基体表面抗磨蚀防护涂层及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种金属基体表面抗磨蚀防护涂层，其特征在于包括在金属基体表面依次形成的Ti过渡层、TiC_x梯度层、第一DLC层、TiC_x/Ti/TiC_x/DLC交替层叠层和顶层，其中，所述TiC_x/Ti/TiC_x/DLC交替层叠层由TiC_x/Ti/TiC_x三明治层和第二DLC层交替层叠形成，所述TiC_x/Ti/TiC_x三明治层包括两个TiC_x层和设置于所述两个TiC_x层之间的一个Ti层，所述顶层包括第三DLC层，所述TiC_x中X的取值范围为0.8~1.3。

2.根据权利要求1所述的抗磨蚀防护涂层，其特征在于，所述TiC_x/Ti/TiC_x/DLC交替层叠层包含4~7个交替层叠周期层，其中每一交替层叠周期层包含一个TiC_x/Ti/TiC_x三明治层与一个DLC层。

3.根据权利要求1所述的抗磨蚀防护涂层，其特征在于，所述抗磨蚀防护涂层的厚度为1.5~2.8μm。

4.根据权利要求1所述的抗磨蚀防护涂层，其特征在于，所述Ti过渡层、TiC_x梯度层、第一DLC层、TiC_x/Ti/TiC_x/DLC、第二DLC层、第三DLC层的厚度比为1:（1~1.2）:（0.8~1.2）:（1.6~2.4）:（0.8~1.2）: （2.0~3.0）。

5.根据权利要求1所述的抗磨蚀防护涂层，其特征在于，所述第三DLC层的厚度为200~300 nm。

6.根据权利要求1所述的抗磨蚀防护涂层，其特征在于，所述金属基体包括不锈钢基体。

7.根据权利要求6所述的抗磨蚀防护涂层，其特征在于，所述金属基体选自316L不锈钢、S32750不锈钢中的任意一种或两种的组合。

8.权利要求1-7中任意一项所述的抗磨蚀防护涂层的制备方法，其特征在于包括：

S1. 对金属基体表面进行预处理；

S2. 采用直流磁控溅射技术在金属基体表面依次沉积Ti过渡层、TiC_x梯度层，再采用线性离子源技术在TiC_x梯度层表面沉积第一DLC层；

S3. 采用直流磁控溅射技术在第一DLC层表面沉积TiC_x/Ti/TiC_x三明治层，并采用线性离子源技术沉积第二DLC层，且使所述TiC_x/Ti/TiC_x三明治层和第二DLC层交替层叠，形成TiC_x/Ti/TiC_x/DLC交替层；

S4. 采用线性离子源技术在TiC_x/Ti/TiC_x/DLC交替层上沉积第三DLC层，形成所述抗磨蚀防护涂层。

9.根据权利要求8所述的抗磨蚀防护涂层的制备方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

使用120#~3000#的SiC金相砂纸依次对金属基体进行打磨，再使用粒径0.2~0.3μm的Al₂O₃研磨膏对金属基体进行抛光处理10~15min；

将抛光后的金属基体依次以丙酮、乙醇、去离子水进行超声清洗5~15min，冷风吹干；

将金属基体置于薄膜沉积真空腔室内，抽真空至2.0×10^-5Torr，之后使腔室加热120~150℃，然后向真空腔室通入气体流量为30~36sccm的氩气，打开线性离子源和脉冲偏压对基体进行偏压刻蚀清洗30~45 min，其中线性离子源电流和脉冲偏压分别为0.20~0.25A和-200~-250V。