一种具有二硼化钛‑金刚石复合涂层的工件及其制备方法与流程

文档序号:12646504阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种具有二硼化钛-金刚石复合涂层的工件,其特征在于,包括工件基体,以及依次设置于所述工件基体表面的二硼化钛涂层和金刚石涂层。

2.如权利要求1所述的具有二硼化钛-金刚石复合涂层的工件,其特征在于,所述二硼化钛涂层的厚度为20-500nm,所述二硼化钛涂层的晶粒为超细纳米晶。

3.如权利要求1所述的具有二硼化钛-金刚石复合涂层的工件,其特征在于,所述金刚石涂层的厚度为2-8μm,所述金刚石涂层的晶粒为纳米或微米级别。

4.如权利要求1所述的具有二硼化钛-金刚石复合涂层的工件,其特征在于,所述工件基体的材质为硬质合金、不锈钢、氮化硅或碳化硅。

5.如权利要求1所述的具有二硼化钛-金刚石复合涂层的工件,其特征在于,所述二硼化钛涂层采用物理气相沉积方式制备得到,所述金刚石涂层采用热丝气相沉积的方式制备得到。

6.一种具有二硼化钛-金刚石复合涂层的工件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

提供工件基体,对所述工件基体进行前处理;所述前处理包括对所述工件基体进行喷砂处理,然后分别采用丙酮和乙醇超声清洗;或对所述工件基体进行化学刻蚀处理;

采用物理气相沉积的方式在所述工件基体上制备二硼化钛涂层,再采用热丝气相沉积的方式在所述二硼化钛涂层上制备金刚石涂层,得到具有二硼化钛-金刚石复合涂层的工件。

7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述采用物理气相沉积的方式制备二硼化钛涂层的沉积条件为:以二硼化钛为靶材,施加靶材的功率为2.2-2.7kW,靶材与样品之间间距为70厘米,沉积气压为0.9-1.2Pa,腔内温度为320-380℃,基体架所加偏压为150V,偏流为1.0-1.5A。

8.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述采用热丝气相沉积的方式制备金刚石涂层的沉积条件为:以氢气和甲烷为反应气体,甲烷占总气体体积范围为0.6%-2%,真空室气压范围为3-10kPa;灯丝温度范围为1800-2800℃,基体温度范围为700-1000℃;处理时间为1-4h,制备得到金刚石涂层,所述金刚石涂层的晶粒为微米级别。

9.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述采用热丝气相沉积的方式制备金刚石涂层的沉积条件为:以氢气和甲烷为反应气体,甲烷占总气体体积范围为3%-6%,真空室气压范围为0.5-4kPa;灯丝温度范围为1500-2400℃,基体温度范围为500-800℃;处理时间为1-4h,制备得到金刚石涂层,所述金刚石涂层的晶粒为纳米级别。

10.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,在制备完所述二硼化钛涂层之后,制备所述金刚石涂层之前进一步包括对所述工件基体进行喷砂处理,然后分别采用丙酮和乙醇超声清洗。

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