[发明专利]一种调制高功率脉冲磁控溅射制备AlCrN涂层的方法

摘要

本发明提供一种调制高功率脉冲磁控溅射制备AlCrN涂层的方法，属于真空技术领域。具体地说，是利用调制高功率脉冲磁控溅射技术，通过优化工艺参数，反应磁控溅射制备AlCrN涂层，与现有制备技术相比，该技术能够获得组织致密、表面光滑、优异力学性能、高温热稳定性、具有优异高速切削性能的AlCrN涂层，是一种具有良好应用前景的高性能硬质涂层制备技术。

主权项

1.一种调制高功率脉冲磁控溅射制备AlCrN涂层的方法，其特征在于：所述方法的具体步骤为：将清洗后的基体，装夹在工件架上，工件架转速保持2～5rpm，开始抽真空，当真空度高于1～5×10‑3Pa时，开始加热除气，温度控制在200～500℃，当真空度达到1～8×10‑3Pa时，通入Ar气，真空保持在0.3～0.9Pa，对AlCr靶材进行预溅射清洗，同时利用等离子体源对基体表面进行等离子体清洗10～30分钟，通N2气流量100～300sccm，开调制高功率脉冲磁控溅射AlCr靶材，对基体加负偏压30～200V，沉积AlCrN涂层60～180分钟，沉积速率为0.5～1.5μm/h，沉积完涂层后自然冷却，当温度降到80℃以下时，得到具有所述一种调制高功率脉冲磁控溅射制备AlCrN涂层的基体；所述AlCr靶材成分为：Al 60～70at.％，Cr为余量；所述等离子体清洗时，等离子体源功率为3～10kW；所述调制高功率脉冲电源平均功率10kW，充电平均电压350～650V，其中350～500V为弱电压段，500～650V为强电压段，单个电压脉冲时间为500～1500μs，其中弱电压段200～800μs，强电压段300～700μs，频率30～300Hz，脉冲峰值功率50～300kW,峰值电压430～850V，峰值电流130～400A。