[发明专利]一种超硬质多层纳米复合涂层制备方法

权利要求书

1.一种超硬质多层纳米复合涂层制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对基材进行镜面抛光和超声清洗；

2)运用氩离子刻蚀清洗基材表面；

3)沉积过渡Cr层；

4)沉积CrN层；

5)沉积CrTiSiN层。

2.根据权利要求1所述的一种超硬质多层纳米复合涂层制备方法，其特征在于：所述步骤1)对基材进行镜面抛光和超声清洗，具体为，基材在金相抛光机上进行镜面抛光，先用w20金刚石粉配合粗抛帆布进行粗抛，然后用w2.5金刚石粉配合精抛绒布进行精抛，基材精抛清洗干净后，在酒精溶液中进行超声清洗20～30分钟。

3.根据权利要求1所述的一种超硬质多层纳米复合涂层制备方法，其特征在于：所述步骤2)运用氩离子刻蚀清洗基材表面，具体为，Ti靶和Cr靶分别安装在直流靶上，Si靶安装在射频靶上，将基材装夹在样品台上，关闭密封盖，当沉积腔真空度抽至2.5×10^-3～3.0×10^-3Pa，运用氩离子轰击基材表面进行清洗除污20～30分钟。

4.根据权利要求3所述的一种超硬质多层纳米复合涂层制备方法，其特征在于：所述氩离子的流量为20sccm，基材偏压为-500V。

5.根据权利要求3所述的一种超硬质多层纳米复合涂层制备方法，其特征在于：所述步骤3)沉积过渡Cr层，具体为，沉积腔工作气体压强保持0.10～0.15Pa，制备温度在180～250℃之间，基材旋转速度每分钟5转，Ar气流量20sccm，基材偏压-60V，Cr靶电流4A，沉积过渡Cr层10分钟。

6.根据权利要求5所述的一种超硬质多层纳米复合涂层制备方法，其特征在于：所述步骤4)沉积CrN层，具体为，沉积腔工作气体压强保持0.10～0.15Pa，制备温度在180～250℃之间，基材旋转速度每分钟5转，Ar气流量20sccm，基材偏压-60V，Cr靶电流4A，N₂流量为8sccm，沉积30分钟。

7.根据权利要求6所述的一种超硬质多层纳米复合涂层制备方法，其特征在于：所述步骤5)沉积CrTiSiN层，具体为，沉积腔工作气体压强保持0.10～0.15Pa，制备温度在180～250℃之间，基材旋转速度每分钟5转，Ar气流量20sccm，基材偏压-60V，Cr靶和Ti靶电流均为4A，改变Si靶功率至400～1200W，制备CrTiSiN复合涂层，沉积时间为180分钟。

8.根据权利要求1所述的一种超硬质多层纳米复合涂层制备方法，其特征在于：所述过渡Cr层的厚度为100～120nm，CrN层的厚度为300～320nm，CrTiSiN层的厚度为2.5～3μm。

9.根据权利要求1所述的一种超硬质多层纳米复合涂层制备方法，其特征在于：所述基材为硬质合金样片基材。