[发明专利]一种适用于海洋环境下钛合金耐磨损、抗菌复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种适用于海洋环境下钛合金耐磨损、抗菌复合涂层，其特征在于，所述复合涂层的结构由内至外依次为微弧氧化陶瓷层和高熵合金氮化物层，所述微弧氧化陶瓷层成分为Cu-TiO₂，所述高熵合金氮化物层成分为Cu-(AlSiTiCrNbV)N；

所述微弧氧化陶瓷层的厚度为10～15µm，表面孔径≤1000 nm；所述高熵合金氮化物层厚度为300～1000nm；

所述复合涂层中Cu含量为10～40at.%。

2.如权利要求1所述的一种适用于海洋环境下钛合金耐磨损、抗菌复合涂层的制备方法，其特征在于，按照如下的步骤顺序依次进行：

（1）对钛合金试样用SiC砂纸进行打磨预处理，抛光，酒精清洗并干燥，得A；

（2）将A放入微弧氧化电解液中，采用直流脉冲微弧氧化电源对其进行微弧氧化，得B；

（3）将B清洗干燥后置于离子束复合磁控溅射沉积系统，靶材选用AlSiTiCrNbV靶和Cu靶，将基底和靶材进行清洗后，于氩气和氮气氛围下进行磁控溅射，在微弧氧化多孔膜表面沉积Cu-(AlSiTiCrNbV)N层。

3.根据权利要求2所述的一种适用于海洋环境下钛合金耐磨损、抗菌复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述直流脉冲微弧氧化电源的单脉冲输出电压为350V～450V，频率为600～800Hz，占空比为3～5%。

4.根据权利要求2所述的一种适用于海洋环境下钛合金耐磨损、抗菌复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述电解液组成包含氢氧化钾4g/L、钨酸钠3g/L、氟化钾3g/L、六偏磷酸钠20g/L、硫酸铜5g/L和柠檬酸钠20g/L。

5.根据权利要求2所述的一种适用于海洋环境下钛合金耐磨损、抗菌复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，基底和靶材清洗时，腔室抽真空至3×10^-3Pa，充入高纯氩气保护气，负偏压为200～400V，直流靶材功率为20～80W，射频靶材功率为100～200W。

6.根据权利要求2所述的一种适用于海洋环境下钛合金耐磨损、抗菌复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述氩气和氮气的体积比为6:2。

7.根据权利要求2所述的一种适用于海洋环境下钛合金耐磨损、抗菌复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述磁控溅射负偏压200V，直流靶材功率为20W，射频靶材功率为200W，沉积时间为1～3h。

8.根据权利要求2-7中任意一项所述的一种适用于海洋环境下钛合金耐磨损、抗菌复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述微弧氧化的时间为15min。