一种防粘材料的制作方法

文档序号:19311863发布日期:2019-12-03 23:36阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种防粘材料,其包括至少一种硬质相材料和至少一种软质相金属;所述软质相金属的原子百分含量为10%以上;

所述软质相金属晶粒嵌入到硬质相材料的晶粒中形成细晶结构。

2.根据权利要求1所述的防粘材料,其特征在于,所述软质相金属包括ni。

3.根据权利要求2所述的防粘材料,其特征在于,所述防粘材料中,ni的原子百分含量为10%-30%。

4.根据权利要求1所述的防粘材料,其特征在于,所述硬质相材料至少包括一种过渡金属的氮化物。

5.根据权利要求4所述的防粘材料,其特征在于,所述硬质相材料至少包括一种含铬氮化物。

6.根据权利要求4或5所述的防粘材料,其特征在于,所述过渡金属的氮化物包括crn、cr2n、mon、mo2n和tan中的任意一种。

7.根据权利要求4所述的防粘材料,其特征在于,所述防粘材料由crn、cr2n、mon、mo2n和ni混合相组成。

8.根据权利要求7所述的防粘材料,其特征在于,所述防粘材料中,ni的原子百分含量为10%-30%。

9.根据权利要求7所述的防粘材料,其特征在于,所述防粘材料中,mo的原子百分含量为5%-20%。

10.根据权利要求1所述的防粘材料,其特征在于,所述防粘材料包含一种以上的过渡金属的氮氧化物。

11.一种防粘涂层,其包括由权利要求1-10任一项所述的防粘材料制成的硬质防粘涂层,所述硬质防粘涂层的总表面能≤30mn/m。

12.根据权利要求11所述的防粘涂层,其特征在于,所述防粘涂层还包括金属附着层,所述金属附着层和所述硬质防粘涂层之间设置有一层由过渡金属的氮化物组成的中间过渡层。

13.根据权利要求12所述的防粘涂层,其特征在于,所述金属附着层包括cr层或mo层;

所述中间过渡层包括crn层或mon层。

14.根据权利要求13所述的防粘涂层,其特征在于,所述防粘涂层包括金属cr附着层,所述金属cr附着层表面沉积有一层crn中间过渡层,所述crn中间过渡层表面沉积有一层cr-mo-ni-n硬质防粘涂层,所述cr-mo-ni-n硬质防粘涂层中,mo的原子百分含量为5%-20%,ni的原子百分含量为10%-20%;

所述cr-mo-ni-n硬质防粘涂层的总表面能为20mn/m-30mn/m。

15.一种防粘结构,其包括权利要求11-14任一项所述的防粘涂层及附着于所述防粘涂层上的基体材料;所述基体材料与所述金属附着层相连接。

16.权利要求1-10任一项所述防粘材料的制备方法,其包括以下步骤:

将过渡金属靶材和软质相金属靶材置于等离子体增强磁控溅射设备中,该设备带有多个磁控靶,在所述等离子体增强磁控溅射设备中,相邻磁控靶的磁极相反,磁力线相互连接,形成闭合磁场,基板置于高密度等离子体区域,进行等离子体增强磁控溅射,获得防粘材料;

所述过渡金属靶材和软质相金属靶材通过50khz-100khz的脉冲电源驱动,溅射功率密度为1-5w/cm2

所述基板通过250khz的脉冲直流偏置,基板负偏压为40-120v;

所述基板转速为1-10rpm,基板温度为室温至500℃;

在所述等离子体增强磁控溅射期间,利用线性气体离子源提供反应气体。

17.根据权利要求16所述的防粘材料的制备方法,其特征在于,所述防粘材料的制备方法还包括在所述等离子体增强磁控溅射期间采用原位光发射光谱仪监测等离子体的步骤。

18.根据权利要求16所述的防粘材料的制备方法,其特征在于,所述防粘材料的制备方法还包括在所述等离子体增强磁控溅射期间采用等离子体发射监测器监测磁控溅射过程中金属原子发射光谱的步骤;

所述线性气体离子源根据所述等离子体发射监测器的监测结果调节所述反应气体的流通状态。

19.根据权利要求16所述的防粘材料的制备方法,其特征在于,所述防粘材料的制备方法还包括将所述防粘材料置于空气中进行热处理的步骤;

优选地,所述热处理的温度为200-500℃,热处理时间为1-3小时。

20.根据权利要求16所述的防粘材料的制备方法,其特征在于,所述反应气体包括n2和惰性保护气体;

优选地,所述反应气体包括n2、n2/ar或o2/n2+ar中的至少一种。

21.一种等离子体增强磁控溅射设备,该设备包括溅射系统和真空系统,所述溅射系统采用磁控靶,所述真空系统采用线性气体离子源;

磁力线与各磁控靶相连,形成闭合磁场,基板位于高密度等离子体区域;

采用线性气体离子源提供反应气体,该线性气体离子源能够与所述磁控靶同时工作。

22.根据权利要求21所述的等离子体增强磁控溅射设备,其特征在于,该设备在靶材表面附近设置有能够监测等离子体激发状态的原位光发射光谱仪。

23.根据权利要求21所述的等离子体增强磁控溅射设备,其特征在于,该设备还设置有监测磁控溅射过程中金属原子发射谱的等离子体发射监测器,

所述等离子体发射监测器与控制器信号连接,所述控制器控制所述线性气体离子源,调节反应气体的流通状态。


技术总结
本说明书提供了一种防粘材料。该防粘材料包括至少一种硬质相材料和至少一种软质相金属;所述软质相金属的原子百分含量为10%以上;所述防粘材料由物理气相沉积方法制得。该防粘材料具有较强的抗粘性。由该防粘材料制得的硬质防粘涂层具有较低的总表面能,和较低的摩擦系数,能够有效解决环氧模塑化合物(EMC-Epoxy Molding Compound)等塑料与注塑模具之间的粘着问题。

技术研发人员:李国恩;周志烽
受保护的技术使用者:香港城市大学
技术研发日:2018.05.24
技术公布日:2019.12.03
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