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一種具有二硼化鈦?金剛石復合涂層的工件及其制備方法與流程

文檔序號:12646504閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種具有二硼化鈦-金剛石復合涂層的工件,其特征在于,包括工件基體,以及依次設置于所述工件基體表面的二硼化鈦涂層和金剛石涂層。

2.如權利要求1所述的具有二硼化鈦-金剛石復合涂層的工件,其特征在于,所述二硼化鈦涂層的厚度為20-500nm,所述二硼化鈦涂層的晶粒為超細納米晶。

3.如權利要求1所述的具有二硼化鈦-金剛石復合涂層的工件,其特征在于,所述金剛石涂層的厚度為2-8μm,所述金剛石涂層的晶粒為納米或微米級別。

4.如權利要求1所述的具有二硼化鈦-金剛石復合涂層的工件,其特征在于,所述工件基體的材質(zhì)為硬質(zhì)合金、不銹鋼、氮化硅或碳化硅。

5.如權利要求1所述的具有二硼化鈦-金剛石復合涂層的工件,其特征在于,所述二硼化鈦涂層采用物理氣相沉積方式制備得到,所述金剛石涂層采用熱絲氣相沉積的方式制備得到。

6.一種具有二硼化鈦-金剛石復合涂層的工件的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

提供工件基體,對所述工件基體進行前處理;所述前處理包括對所述工件基體進行噴砂處理,然后分別采用丙酮和乙醇超聲清洗;或?qū)λ龉ぜw進行化學刻蝕處理;

采用物理氣相沉積的方式在所述工件基體上制備二硼化鈦涂層,再采用熱絲氣相沉積的方式在所述二硼化鈦涂層上制備金剛石涂層,得到具有二硼化鈦-金剛石復合涂層的工件。

7.如權利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述采用物理氣相沉積的方式制備二硼化鈦涂層的沉積條件為:以二硼化鈦為靶材,施加靶材的功率為2.2-2.7kW,靶材與樣品之間間距為70厘米,沉積氣壓為0.9-1.2Pa,腔內(nèi)溫度為320-380℃,基體架所加偏壓為150V,偏流為1.0-1.5A。

8.如權利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述采用熱絲氣相沉積的方式制備金剛石涂層的沉積條件為:以氫氣和甲烷為反應氣體,甲烷占總氣體體積范圍為0.6%-2%,真空室氣壓范圍為3-10kPa;燈絲溫度范圍為1800-2800℃,基體溫度范圍為700-1000℃;處理時間為1-4h,制備得到金剛石涂層,所述金剛石涂層的晶粒為微米級別。

9.如權利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述采用熱絲氣相沉積的方式制備金剛石涂層的沉積條件為:以氫氣和甲烷為反應氣體,甲烷占總氣體體積范圍為3%-6%,真空室氣壓范圍為0.5-4kPa;燈絲溫度范圍為1500-2400℃,基體溫度范圍為500-800℃;處理時間為1-4h,制備得到金剛石涂層,所述金剛石涂層的晶粒為納米級別。

10.如權利要求6所述的制備方法,其特征在于,在制備完所述二硼化鈦涂層之后,制備所述金剛石涂層之前進一步包括對所述工件基體進行噴砂處理,然后分別采用丙酮和乙醇超聲清洗。

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