[发明专利]采用反应磁控溅射法制备高性能Ti/TiN/(AlTiCuSi）N涂层的方法

摘要

本发明公开了一种采用反应磁控溅射法制备高性能Ti/TiN/(AlTiCuSi)N涂层的方法，具体为首先通过锻造、轧制、热处理、校平和机械加工制成钛板条，然后由其制得溅射钛环；然后采用Al锭、Cu锭、Ti锭、Si块按比例进行配置制备圆柱体Al‑Cu‑Ti‑Si合金，最后采用多靶磁控溅射涂层设备，由上述制得的溅射钛环与圆柱体纯钛钯采用导电胶粘结制成的复合钛钯好和圆柱体Al‑Cu‑Ti‑Si合金分别由独立的射频阴极控制，将溅射室抽真空，并通入氩气和氮气，开启控制复合钛钯和Al‑Cu‑Ti‑Si合金靶的射频阴极电源，对靶进行溅射，转动基片架，使基片分别在复合钛钯、以及Al‑Cu‑Ti‑Si合金靶前接受溅射形成涂层，交替沉积，形成Ti/TiN/(AlTiCuSi)N涂层。该方法制得的涂层表面质量高，与基片结合力好，涂层致密均匀，力学性能好。

主权项

采用反应磁控溅射法制备高性能Ti/TiN/(AlTiCuSi)N涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选用纯度为99.95％以上的Ti铸锭经锻造、轧制、热处理、校平和机加工后制成钛板条；然后用丙硝酸和氢氟酸组成的混合酸清洗，再依次用去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥；然后用激光雕刻钛板条各表面；最后用卷圆机将雕刻后的钛板条卷圆成钛环，清洗烘干后，得到溅射钛环；(2)将Al锭、Cu锭、Ti锭、Si块按比例进行配置，在真空炉中，750‑950℃、真空度≤10‑2Pa的条件下进行熔炼，制得Al‑Cu‑Ti‑Si合金坯锭，然后对其进行气雾化制粉得到Al‑Cu‑Ti‑Si雾化粉末；(3)将上述制得的Al‑Cu‑Ti‑Si雾化粉末加入到三辊研磨机中研磨10‑30min，然后将研磨后Al‑Cu‑Ti‑Si雾化粉末在压力100‑200MPa，保压时间为10‑30min的条件下进行冷静压成型，将冷等静压后的坯锭装入金属包套内，420‑560℃下进行真空除气30‑90min，然后对真空除气后的坯锭进行挤压成型，然后对挤压成型后的坯料进行固溶时效处理强化，得到圆柱体Al‑Cu‑Ti‑Si合金；(4)采用多靶磁控溅射涂层设备，由步骤(1)制得的溅射钛环与圆柱体纯钛钯采用导电胶粘结制成的复合钛钯、步骤(3)制得的圆柱体Al‑Cu‑Ti‑Si合金分别由独立的射频阴极控制，将溅射室抽真空，并通入氩气，开启控制复合钛钯的射频阴极电源，进行溅射，制得Ti涂层，然后通入氮气，并开启Al‑Cu‑Ti‑Si合金靶的射频阴极电源，对靶进行溅射，转动基片架，使基片分别在复合钛钯、以及Al‑Cu‑Ti‑Si合金靶前接受溅射形成涂层，交替沉积，形成Ti/TiN/(AlTiCuSi)N涂层。