r>[0056] PVD是一个干式过程，其将阴极连接到祀基材，供应气态电离金属，并通过使用电 引力将电离金属沉积到基材表面。因此，可获得在基材表面上的均匀涂层，并且可利用微离 子颗粒增加密着性。
[0057] 因此，利用电弧、高功率脉冲磁控瓣射化IPIM巧和电感禪合等离子体（IC巧的PVD 可W用于实现涂层的纳米级颗粒和高速涂覆。
[005引图2示出用于形成本发明涂层的PVD设备的示例性结构。如在图2中所示，PVD设 备可包括；腔室200 ;布置在腔室200上的泉210、TiAl祀220、Cr祀230、Y祀240、气体注 入单元250和加热单元260 ;W及旋转保持器270,其中硝化基材100可W放置在腔室200 内。
[0059] 使用PVD设备形成高温低摩擦涂层的方法可包括；在腔室200内部施加真空，通 过注入氮气生成氮离子的等离子态，然后通过使氮阳离子撞击硝化基材100的表面而清洁 并活化基材100的表面；将氮气（Ns)注入到腔室200中W供给N离子，然后通过使用供给 化离子的化祀230来在基材100表面上形成化N粘合层110 ;通过使用供给TiAl离子的 TiAl祀220、供给化离子的化祀230和供给Y离子的Y祀240,在化N粘合层110上形成 TiAl化YN纳米多层支撑层120 ;W及将己快气体（C2H2)注入到腔室200中W供给C离子，然 后通过使用供给TiAl离子的TiAl祀220、供给化离子的化祀230和供给Y离子的Y革己 240,在TiAl化YN纳米多层支撑层120上形成TiAl化YCN纳米多层功能层130。
[0060] 当形成TiAl化YN纳米多层支撑层120时，TiAl化YN纳米多层支撑层120可WW 约0. 5Um至10Um的厚度形成，并且当TiAl化YCN纳米多层功能层130形成时，TiAl化YCN 纳米多层功能层130可WW约0.Sum至IOym的厚度形成。
[0061] 详细地说，作为涂层的预处理，可W通过泉210使腔室200的内部处于真空状态， 然后可W通过用气体注入单元250注入氮气来产生氮离子的等离子体态。
[0062] 可W通过加热单元260对腔室200加热，并且可通过对模具施加偏压来使氮阳离 子撞击基材100的表面W清洁并活化基材100的表面。
[0063] 接着，可W通过气体注入单元250将氮气（Ns)注入到腔室200中来形成氮气氛， 可W使用供给化离子的化祀230在基材100的表面上形成可因涂层而减小和调节残余应 力并改善初性、耐疲劳性和耐冲击性的CrN粘合层110。
[0064] 可W使用供给TiAl离子的TiAl祀220、供给化离子的化祀230和供给Y离子的 Y祀240,W约0. 5ym至10Um的厚度在化N粘合层110上形成TiAl化YN纳米多层支撑层 120。具体地，Ti;A1 ;化的原子比可W是约1 ;1 ;1。
[0065] 可通过气体注入单元250将己快气体也&)额外注入W在氮气佈）之外还供应 C，然后可W通过使用供给TiAl离子的TiAl祀220、供给化离子的化祀230和供给Y离子 的Y祀240,W约0. 5Um至10Um的厚度在TiAlCrYN纳米多层支撑层120上形成TiAlCrYCN 纳米多层功能层130。
[006引基于TiAl化YCN纳米多层功能层130中的全部原子，在TiAl化YCN纳米多层功能 层130中的Y含量可W是约Iat. %至IOat. %，C含量可W是约Iat. %至20at. %，YC对于 TiAl化YCN纳米多层功能层130中的全部原子的含量可W确定为约2at. %至30at. %。
[0067] 实施例
[0068] 将在下文中通过实施方式更详细地描述本发明。实施方式仅仅是本发明的实例， 对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的范围不解释为限于送些实施方式。
[0069] 为了比较根据本发明的高温低摩擦涂层的性质，通过PVD制备实施例1、比较例1 和比较例2的样本，并对其特性进行了比较。
[0070][表1]
[007引表1示出包括TiAl化YCN涂层的实施例1、包括现有技术的TiALN涂层的比较例1 和包括TiAl化SiCN涂层的比较例2的性质间的比较。
[0073] 通过用金刚石尖端增加负荷在实施例1、比较例1和比较例2的样本的涂层表面上 产生凹槽线，然后测量施加的负荷直到涂层首次分离，来计算粘合力。
[0074] 从通过将钢球按压到实施例1、比较例1和比较例2的样本中形成的环形坑 (crater)来测量涂层的厚度。
[00巧]计算通过在约0. 05N负荷下将具有约0. 7Um深度的压头按压到实施例1、比较例 1和比较例2的样本中形成的凹槽，来测量硬度。
[0076] 通过将实施例1、比较例1和比较例2的样本留在约90(TC温度的烘箱中约六个小 时，将它们冷却到室温，并且然后使用与前面的硬度测量相同的方式来测量高温硬度，并测 量高温下的硬度降低率和高温硬度。
[0077] 根据实施例1、比较例1和比较例2的试验结果，本发明的包括TiAl化YCN层的实 施例1在室温时测量的硬度小于比较例1和比较例2的硬度，实施例1在约90(TC高温时测 量的硬度和在室温时测量的硬度之间的差异最小，并且保持在与在比较例2中高温硬度同 等的水平处。因此，实施例1的高温稳定性可显著改善。
[007引具体地，如在实施例1中示出的本发明的TiAl化YCN纳米多层功能涂层可具有在 约90(TC温度下的高温耐热性和高温稳定性、或27倍于TiAlN层和约10倍于TiAl化SiCN 层的增加的硬度降低率。
[0079] 图3至图5分别示出实施例1、比较例1和比较例2的示例性样本的照片视图，图 6至图8示出在约85(TC温度下在烙融的ADC12 (铅）中浸溃并且旋转预定时间、然后用氨 氧化钢（NaOH)清洗W去除胶着铅的高温胶着试验之后的实施例1、比较例1和比较例2的 样本的照片视图。
[0080] 如在图3-8中所示，在高温胶着试验后，比较例1的样本具有大量的胶着部分 (seizedportion),并且在用氨氧化钢清洗之后胶着部分溶解。比较例2的样本具有少量 胶着部分，并且在清洗之后少量胶着部分溶解，但表面缺陷大量产生。
[0081] 然而，在根据本发明示例性实施方式的实施例1中，几乎没有形成胶着部分，并 且没有发现溶解部分和表面缺陷，因为基材的胶着性通过根据本发明的涂层（具体是 TiAl化YCN纳米多层功能层）而显著改善。
[0082][表2]
[0084] 表2示出实施例1、比较例1和比较例2的高温摩擦磨损试验的比较。
[0085] 高温摩擦磨损试验是通过使用销盘摩擦磨损试验机测量在实施例1、比较例1和 比较例2的涂层（盘）和销（WC材料）之间的摩擦量和摩擦系数来进行的。试验条件是约 20N的负荷，约2km的距离，约0.Im/s的速度和约85(TC的温度。
[0086] 根据高温摩擦磨损试验，实施例1中涂层（盘）的磨损量和对置材料（销）的磨 损量显著小于比较例1和比较例2的磨损量，并且实施例1的摩擦系数同样是最小的。
[0087] 因此，根据W下事实可见，根据本发明示例性实施方式的涂层的高温耐摩擦磨损 性得到显著改善，即包括本发明的TiAl化YCN纳米多层功能层的实施例1的高温摩擦磨损 最小并且摩擦系数最小。
[0088] 详细地说，与比较例1的TiAlN层和比较例2的TiAl化SiCN层相比，根据本发明 示例性实施方式的实施例1的TiAl化YCN纳米多层功能涂层在约85(TC温度下的高温胶着 性显著改善。因此，