[发明专利]一种高耐磨化合物涂层及其制备方法

权利要求书

1. 一种高耐磨化合物涂层的制备方法，其特征在于所述化合物涂层Al_xCe_yCoCuNiO_pPr_qTiY_z/(Al_xCe_yCoCuNiO_pPr_qTiY_z)N，其中0.1≤x≤1.3；0.1≤y≤1；0.1≤p≤0.5；0.1≤q≤1；0.1≤z≤1；0.02≤x/(x+y+z+p+q+3)0.25；0.02≤y/(x+y+z+p+q+3)0.20； 0.01≤p/(x+y+z+p+q+3)0.10；0.02≤q/(x+y+z+p+q+3)0.20；0.02≤z/(x+y+z+p+q+3) 0.20；且所述涂层所使用的靶材为单一简单立方晶体结构且空间群为Pm-3m（221）的Al_xCe_yCoCuNiO_pPr_qTiY_z，且所述化合物涂层的制备方法包括以下步骤：

（1）按化合物靶材化学式Al_xCe_yCoCuNiO_pPr_qTiY_z，其中0.1≤x≤1.3；0.1≤y≤1；0.1≤p≤0.5；0.1≤q≤1；0.1≤z≤1；0.02≤x/(x+y+z+p+q+3)0.25；0.02≤y/(x+y+z+p+q+3)0.20； 0.01≤p/(x+y+z+p+q+3)0.10；0.02≤q/(x+y+z+p+q+3)0.20；0.02≤z/(x+y+z+p+q+3) 0.20，分别称取所需的纯金属粉体和按氧元素比例加入适量的二氧化铈，并将原料粉体置于球磨罐中，加入不锈钢球，然后在保护气体环境下将球磨罐密封起来；

（2）将步骤（1）密封好的球磨罐置于行星式球磨机上进行混料；将混料后的粉体在保护气体环境下装入石墨模具中，在放电等离子烧结炉中600℃、35MPa下温压成块体；

（3）将步骤（2）中的块体置于真空熔炼炉中，在保护气体环境下，反复熔炼3次，真空吸铸进水冷铜模中；将上述铜模中取出的样品在保护气体环境下置于感应加热腔内，感应加热至预设温度后，迅速将样品置于双向顶压模具内，进行半固态挤压成型，得到具有单一简单立方结构的Al_xCe_yCoCuNiO_pPr_qTiY_z化合物块体靶材；

（4）将需要制备涂层的工件进行酸洗、碱洗进行前处理，然后再进行粗洗、预清洗、清洗、精洗、冲洗的超声清洗处理后烘干；喷砂处理后显微观察使表面毛刺、氧化皮、锈蚀的缺陷完全去除；

（5）将上述喷砂处理后的工件装夹在镀膜设备腔体内部，抽真空至0.1Pa以下，加热炉体至炉内温度达到500℃，向炉内通入氩气使炉内压力升至1.5Pa，打开Al_xCe_yCoCuNiO_pPr_qTiY_z化合物靶材，对工件表面进行轰击并生成Al_xCe_yCoCuNiO_pPr_qTiY_z镀层；

（6）向真空炉内通入氮气使压力升至2.5Pa，开启Al_xCe_yCoCuNiO_pPr_qTiY_z化合物靶材，在上述镀层表面沉积并原位生成梯度的(Al_xCe_yCoCuNiO_pPr_qTiY_z)N镀层，进而形成工件基体/Al_xCe_yCoCuNiO_pPr_qTiY_z/(Al_xCe_yCoCuNiO_pPr_qTiY_z)N复合化合物涂层。