專利名稱:鎂合金表面兼具耐蝕潤滑特性的復(fù)合涂層及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于材料表面鍍膜技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種鎂合金基體表面的兼具耐蝕、潤滑特性的多元納米復(fù)合涂層及其制備方法。
背景技術(shù):
鎂合金作為一種綠色環(huán)保的高性能輕質(zhì)合金材料,具有密度小、比強(qiáng)度和比剛度高、尺寸穩(wěn)定性好、電磁屏蔽性好、及良好的減震性與 加工性能等諸多優(yōu)點(diǎn),在當(dāng)前能源與環(huán)境的雙重壓力下,已經(jīng)成為國內(nèi)外高性能輕合金材料的研發(fā)熱點(diǎn)。我國鎂資源豐富,國內(nèi)已形成大量汽車、五金、衛(wèi)浴、信息產(chǎn)品等生產(chǎn)與制造企業(yè)對鎂合金材料提出的廣闊應(yīng)用需求局面,開展相關(guān)鎂合金材料與應(yīng)用技術(shù)的研究尤為迫切和重要。目前,鎂合金材料研究領(lǐng)域中仍存在兩個(gè)關(guān)鍵問題一是由于鎂的電極電位低,化學(xué)活性很高,在潮濕空氣、含硫氣氛和海洋大氣以及人體環(huán)境中均會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕,而鎂自身形成的疏松氧化物薄膜又難以對基體提供有效保護(hù),導(dǎo)致其耐腐蝕性差;二是鎂合金質(zhì)地軟,硬度較低,作為結(jié)構(gòu)材料易因磨損失效而導(dǎo)致構(gòu)件報(bào)廢。通過在鎂合金基體上制備耐磨、耐蝕表面改性涂層材料,被認(rèn)為是目前有效改善其耐磨損性和耐腐蝕性的一種有效途徑。微弧氧化(MAO)是目前一種常用的鎂合金表面改性技術(shù)。微弧氧化陶瓷層的生長增厚主要是依賴于基體鎂原子向氧化鎂的轉(zhuǎn)化,可有效緩解排放、污染等環(huán)境問題,而且陶瓷層與基體結(jié)合良好,同時(shí)受陶瓷層生長增厚機(jī)理影響,陶瓷膜層的生長相對比較均勻,且復(fù)雜表面處理易于進(jìn)行。但由于微弧氧化技術(shù)的工藝特點(diǎn),在獲得兼具良好耐磨損性、抗腐蝕性、表面光滑等涂層材料性能方面仍有較大不足,不僅導(dǎo)致腐蝕介質(zhì)易通過微孔滲入鎂基體界面引起腐蝕,也因其多孔粗糙表面摩擦系數(shù)大,易磨損失效。類金剛石(Diamond-like Carbon, DLC)薄膜是一種非晶碳膜材料的統(tǒng)稱,主要由金剛石相的C-Sp3雜化鍵和石墨相C-Sp2鍵混合而成,具有硬度高、摩擦系數(shù)低、化學(xué)惰性強(qiáng)等優(yōu)異特性,可有效隔離基體與外圍工作環(huán)境,而且因其可由多種PVD、CVD低溫制備,基材使用范圍廣,無晶界表面光滑,調(diào)控工藝參數(shù)和方法可使其性能在石墨一金剛石間合理剪裁等特點(diǎn),是一種理想的鎂合金PVD表面改性用抗磨耐蝕涂層材料。然而,直接在鎂合金表面進(jìn)行DLC薄膜制備,目前還存在很大困難。一方面,薄膜中存在不可避免的積聚高殘余壓應(yīng)力,不僅導(dǎo)致膜基結(jié)合力差,薄膜易剝落失效,同時(shí)也極大的限制了厚膜的生長,使其應(yīng)用受到極大限制。另一方面,在鎂合金這一化學(xué)活性高、質(zhì)地軟的材料表面制備高硬度DLC膜的難度較大。傳統(tǒng)方法中,還采用Cr、CrN等過渡層,以及在DLC膜中摻雜金屬形成的具有納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的Me-DLC膜來改善鎂合金表面性能,但該過渡層與鎂合金基體間因存在顯著電位差而易導(dǎo)致其耐蝕性變差,Me-DLC膜則由于存在針孔等微觀缺陷使其耐腐蝕性也沒有明
顯改善。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)目的是針對現(xiàn)有鎂合金表面改性涂層難以兼具耐蝕與潤滑特性的不足,提供一種基于MgO膜結(jié)構(gòu)兼具耐蝕潤滑特性的多元納米復(fù)合涂層及其制備方法,該復(fù)合涂層結(jié)合了微弧氧化技術(shù)與離子束復(fù)合磁控濺射技術(shù)的工藝優(yōu)點(diǎn),能夠大幅度改善鎂合金表面的抗腐耐磨性能,有助于擴(kuò)展鎂合金的應(yīng)用空間。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案為一種鎂合金表面兼具耐蝕潤滑特性的復(fù)合涂層,由位于鎂合金基體表面的過渡層,以及位于該過渡層表面的多元摻雜DLC納米復(fù)合膜層組成;該過渡層是利用微弧氧化技術(shù),使鎂合金基體表層的鎂原子原位形成MgO多孔膜,并且該MgO多孔膜的厚度為2 10 μ m,表面孔徑小于600nm ;多元摻雜DLC納米復(fù)合膜層是鈦(Ti)、氮(N)元素共摻雜的DLC薄膜或者硅(Si)、氮(N)元素共摻雜的DLC薄膜,其厚度為350 800nm。作為優(yōu)選,所述的MgO多孔膜的厚度為4 8 μ m,所述的多元摻雜DLC納米復(fù)合膜 層的厚度為400 600nm。實(shí)驗(yàn)證實(shí),上述復(fù)合涂層能夠大幅度提高鎂合金基體表面的抗腐耐磨性能,其納米壓痕硬度值在21 30GPa范圍,與鋼球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)在O. 15以下,甚至能夠達(dá)到O. I以下,膜基結(jié)合力大于10N,腐蝕電流密度顯著低于鈦(Ti)作為過渡層或鈦(Ti)摻雜制備的Ti/DLC或Ti-DLC復(fù)合涂層。本發(fā)明還提供了一種上述鎂合金表面兼具耐蝕潤滑特性的復(fù)合涂層的制備方法,具體包括如下步驟步驟I :依據(jù)鎂合金微弧氧化電解液的選配原則選用化學(xué)試劑,配制硅酸鹽系微弧氧化電解液;步驟2 :采用直流脈沖微弧氧化電源,通過調(diào)整單脈沖輸出能量及氧化時(shí)間,使鎂合金基體表層的鎂原子原位形成厚度為2 10 μ m,表面孔徑小于600nm的MgO多孔膜;步驟3 :經(jīng)步驟2處理后的鎂合金基體進(jìn)行超聲清洗,清除MgO多孔膜的微孔中含有的殘余電解液后烘干;步驟4 :經(jīng)步驟3處理后的鎂合金基體置于離子束復(fù)合磁控濺射沉積系統(tǒng),抽真空;通過離子源向鍍膜腔體里通入乙炔和氮?dú)獾幕旌蠚怏w,在鎂合金基體上施加-100 -300V的脈沖偏壓,開啟離子源,電流為O. I O. 3A,同時(shí),選用硅或鈦為濺射靶材,向?yàn)R射靶通入氬氣,電流為I 4A,整個(gè)沉積時(shí)間為20 80min,在MgO多孔膜表面沉積厚度為350 800nm的(Si,N) -DLC或者(Ti,N) -DLC多元納米復(fù)合涂層。作為優(yōu)選,所述的步驟2中,直流脈沖微弧氧化電源的單脈沖輸出電壓為220 350V,頻率為300 500Hz,占空比為3 10%,氧化時(shí)間為2 8min。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明以鎂合金材料為基體,在其表面首先利用微弧氧化技術(shù)引入厚度為2 10 μ m、表面孔徑在600nm以內(nèi)的MgO多孔膜作為過渡層,然后在該過渡層表面制備厚度為350 800nm的多元摻雜(Si,N)-DLC或者(Ti,N)-DLC納米復(fù)合薄膜層,其中硅和氮元素在DLC薄膜中形成了硅的氮化物納米晶顆粒,鈦和氮元素在DLC薄膜中形成了鈦的氮化物納米晶顆粒,從而形成具有優(yōu)異性能的MgO/ (Si,N) -DLC或者M(jìn)gO/(Ti, N) -DLC復(fù)合涂層,該復(fù)合涂層的優(yōu)異性能表現(xiàn)如下(I)微弧氧化MgO膜作為過渡層,其工藝簡單、環(huán)保、涂層結(jié)構(gòu)可控、不引入對人體有害的元素,多孔陶瓷層與鎂合金基體的冶金結(jié)合有利于減緩界面電化學(xué)腐蝕;(2) (Si,N)-DLC或者(Ti,N)-DLC多元納米復(fù)合涂層可進(jìn)一步降低DLC薄膜的內(nèi)應(yīng)力,增加膜基結(jié)合力,同時(shí)多元摻雜在DLC膜中形成的氮化物納米顆粒相,有助于保證其高硬度,從而實(shí)現(xiàn)在增加膜基結(jié)合力的同時(shí)提高其力學(xué)性能;(3)依賴于(Si,N)-DLC或者(Ti,N)-DLC多元納米復(fù)合涂層的強(qiáng)膜基結(jié)合,納米復(fù)合膜的化學(xué)穩(wěn)定性,可實(shí)現(xiàn)鎂基體的耐蝕性提高;(4) (Si,N)-DLC或者(Ti,N)-DLC多元納米復(fù)合涂層所具有的高硬度、低摩擦系數(shù)、復(fù)合涂層的強(qiáng)膜基界面結(jié)合狀態(tài)以及涂層表面多孔結(jié)構(gòu)可容納磨損產(chǎn)生微粒的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),有利于提高膜基體系的摩擦學(xué)特性,達(dá)到與鋼球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)在O. 15以下。因此,本發(fā)明鎂合金表面MgO/ (Si, N) -DLC或者M(jìn)gO/ (Ti, N) -DLC多元納米復(fù)合涂層是一種兼具耐蝕潤滑特性的復(fù)合涂層,并且與鎂合金基體具有優(yōu)良的膜基結(jié)合力,保證其很好的力學(xué)性能,能夠?qū)崿F(xiàn)對鎂合金基體表面性能的大幅度改善,促進(jìn)鎂合金在不同領(lǐng) 域的工程化應(yīng)用。
圖I (a)是本發(fā)明實(shí)施例I中MAO/(Si,N)-DLC多元納米復(fù)合涂層的表面形貌照片;圖I (b)是本發(fā)明實(shí)施例2中MAO/(Si,N)-DLC多元納米復(fù)合涂層的表面形貌照片;圖I (c)是本發(fā)明實(shí)施例3中MAO/(Si,N)-DLC多元納米復(fù)合涂層的表面形貌照片;圖I (d)是本發(fā)明實(shí)施例4中MAO/(Si,N)-DLC多元納米復(fù)合涂層的表面形貌照片;圖2是本發(fā)明實(shí)施例1,2中MAO/(Si,N)-DLC多元納米復(fù)合涂層的力學(xué)性能圖;圖3是本發(fā)明實(shí)施例1,2中MAO/(Si,N)-DLC多元納米復(fù)合涂層的摩擦磨損曲線。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明,需要指出的是,以下所述實(shí)施例旨在便于對本發(fā)明的理解,而對其不起任何限定作用。實(shí)施例I :本實(shí)施例中,鎂合金表面的復(fù)合涂層由位于鎂合金基體表面的過渡層,以及位于該過渡層表面的Si、N元素共摻雜的DLC薄膜層,即(Si,N) -DLC多元納米復(fù)合薄膜層組成。該過渡層采用微弧氧化技術(shù)使鎂合金基體表層的鎂原子原位形成MgO多孔膜,該MgO多孔膜的表面孔徑最大值為200nm,厚度為4μπι。該(Si,N)-DLC多元納米復(fù)合薄膜層的厚度為350nmo上述鎂合金表面的復(fù)合涂層的制備方法包括如下步驟步驟I :依據(jù)鎂合金微弧氧化電解液的選配原則,選用無有害元素引入的化學(xué)試齊U,配制出綠色環(huán)保的硅酸鹽系微弧氧化電解液;步驟2 :采用直流脈沖微弧氧化電源,調(diào)整單脈沖輸出電壓為220V,頻率為500Hz,占空比為3%,氧化時(shí)間為2min,在鎂合金基體表面制備厚度為4 μ m,表面孔徑最大值為200nm的MgO多孔陶瓷層;步驟3 :經(jīng)步驟2處理后的鎂合金基體經(jīng)丙酮超聲清洗,清除鎂合金基體表面微弧氧化陶瓷層微孔中含有的殘余電解液后烘干;步驟4 :經(jīng)步驟3處理后的鎂合金基體置于離子束復(fù)合磁控濺射沉積系統(tǒng),預(yù)抽真空到2X10_5Torr ;通過離子源向鍍膜腔體里通入混合氣體流量為IOsccm的乙炔和5sccm的氮?dú)?,離子源電流設(shè)為O. 2A,同時(shí),選用硅為濺射靶材,濺射系統(tǒng)中通入氬氣流量為60SCCm,濺射靶電流設(shè)為2A,在微弧氧化鎂合金基體上施加-100V的脈沖偏壓,此過程40min,在MgO多孔陶瓷層表面沉積厚度為350nm的(Si,N)-DLC多元納米復(fù)合涂層。上述得到的MAO/(Si,N)-DLC復(fù)合涂層的表面形貌照片如圖Ia所示;其納米壓痕硬度值為21. 927GPa,如圖2所示;與鋼球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)在O. 10以下,在對磨的初始階段 (小于20m),摩擦系數(shù)甚至達(dá)到O. 05,如圖3所示;耐腐蝕測試表明,具有良好的耐腐蝕性倉泛。實(shí)施例2 本實(shí)施例中,鎂合金表面的復(fù)合涂層由位于鎂合金基體表面的過渡層,以及位于該過渡層表面的Si、N元素共摻雜的DLC薄膜層,即(Si,N) -DLC多元納米復(fù)合薄膜層組成。該過渡層采用微弧氧化技術(shù)使鎂合金基體表層的鎂原子原位形成MgO多孔膜,該MgO多孔膜的表面孔徑最大值為500nm,厚度為5μπι。該(Si,N)-DLC多元納米復(fù)合薄膜層的厚度為500nmo上述鎂合金表面的復(fù)合涂層的制備方法包括如下步驟步驟I :依據(jù)鎂合金微弧氧化電解液的選配原則,選用無有害元素引入的化學(xué)試齊U,配制出綠色環(huán)保的硅酸鹽系微弧氧化電解液;步驟2 :采用直流脈沖微弧氧化電源,調(diào)整單脈沖輸出電壓為300V,頻率為300Hz,占空比為8%,氧化時(shí)間為5min,在鎂合金基體表面制備厚度為5 μ m,表面孔徑最大值為500nm的MgO多孔陶瓷層;步驟3 :經(jīng)步驟2處理后的鎂合金基體經(jīng)丙酮超聲清洗,清除鎂合金基體表面微弧氧化陶瓷層微孔中含有的殘余電解液后烘干;步驟4:經(jīng)步驟3處理后的鎂合金基體置于離子束復(fù)合磁控濺射沉積系統(tǒng),預(yù)抽真空到2X10_5Torr ;通過離子源向鍍膜腔體里通入混合氣體流量為13sCCm的乙炔和2sccm的氮?dú)?,離子源電流設(shè)為O. 2A,同時(shí),選用硅為濺射靶材,濺射系統(tǒng)中通入氬氣流量為60SCCm,濺射靶電流設(shè)為2A,在微弧氧化鎂合金基體上施加-100V的脈沖偏壓,此過程40min,在MgO多孔陶瓷層表面沉積厚度為500nm的(Si,N)-DLC多元納米復(fù)合涂層。上述得到的MAO/(Si,N)-DLC復(fù)合涂層的表面形貌照片如圖Ib所示;其納米壓痕硬度值為24. 02GPa,如圖2所示;與鋼球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)在O. 10左右,在對磨的初始階段(小于20m),摩擦系數(shù)甚至達(dá)到O. 08,如圖3所示;耐腐蝕測試表明,具有良好的耐腐蝕性倉泛。實(shí)施例3 本實(shí)施例中,鎂合金表面的復(fù)合涂層由位于鎂合金基體表面的過渡層,以及位于該過渡層表面的Si、N元素共摻雜的DLC薄膜層,即(Si,N) -DLC多元納米復(fù)合薄膜層組成。該過渡層采用微弧氧化技術(shù)使鎂合金基體表層的鎂原子原位形成MgO多孔膜,該MgO多孔膜的表面孔徑最大值為500nm,厚度為6μπι。該(Si,N)-DLC多元納米復(fù)合薄膜層的厚度為500nmo上述鎂合金表面的復(fù)合涂層的制備方法包括如下步驟步驟I :依據(jù)鎂合金微弧氧化電解液的選配原則,選用無有害元素引入的化學(xué)試齊U,配制出綠色環(huán)保的硅酸鹽系微弧氧化電解液;步驟2 :采用直流脈沖微弧氧化電源,調(diào)整單脈沖輸出電壓為320V,頻率為300Hz,占空比為5%,氧化時(shí)間為5min,在鎂合金基體表面制備厚度為6 μ m,表面孔徑最大值為500nm的MgO多孔陶瓷層;步驟3 :經(jīng)步驟2處理后的鎂合金基體經(jīng)丙酮超聲清洗,清除鎂合金基體表面微弧氧化陶瓷層微孔中含有的殘余電解液后烘干; 步驟4 :經(jīng)步驟3處理后的鎂合金基體置于離子束復(fù)合磁控濺射沉積系統(tǒng),預(yù)抽真空到2X10_5Torr ;通過離子源向鍍膜腔體里通入混合氣體流量為Ssccm的乙炔和7sccm的氮?dú)?,離子源電流設(shè)為O. 2A,同時(shí),選用硅為濺射靶材,濺射系統(tǒng)中通入氬氣流量為60SCCm,濺射靶電流設(shè)為2A,在微弧氧化鎂合金基體上施加-100V的脈沖偏壓,此過程40min,在MgO多孔陶瓷層表面沉積厚度為500nm的(Si,N)-DLC多元納米復(fù)合涂層。上述得到的MAO/(Si,N)-DLC復(fù)合涂層的表面形貌照片如圖Ic所示;其納米壓痕硬度值為21. OGPa,如圖2所示;與鋼球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)在O. 15左右,在5m與20m之間的摩擦系數(shù)甚至達(dá)到O. 08,如圖3所示;耐腐蝕測試表明,具有良好的耐腐蝕性能。實(shí)施例4 本實(shí)施例中,鎂合金表面的復(fù)合涂層由位于鎂合金基體表面的過渡層,以及位于該過渡層表面的Ti、N元素共摻雜的DLC薄膜層,即(Ti,N) -DLC多元納米復(fù)合薄膜層組成。該過渡層采用微弧氧化技術(shù)使鎂合金基體表層的鎂原子原位形成MgO多孔膜,該MgO多孔膜的表面孔徑最大值為600nm,厚度為8μπι。該(Ti,N)-DLC多元納米復(fù)合薄膜層的厚度為400nmo上述鎂合金表面的復(fù)合涂層的制備方法包括如下步驟步驟I :依據(jù)鎂合金微弧氧化電解液的選配原則,選用無有害元素引入的化學(xué)試齊U,配制出綠色環(huán)保的硅酸鹽系微弧氧化電解液;步驟2 :采用直流脈沖微弧氧化電源,調(diào)整單脈沖輸出電壓為350V,頻率為500Hz,占空比為8%,氧化時(shí)間為7min,在鎂合金基體表面制備厚度為8 μ m,表面孔徑最大值為600nm的MgO多孔陶瓷層;步驟3 :經(jīng)步驟2處理后的鎂合金基體經(jīng)丙酮超聲清洗,清除鎂合金基體表面微弧氧化陶瓷層微孔中含有的殘余電解液后烘干;步驟4 :經(jīng)步驟3處理后的鎂合金基體置于離子束復(fù)合磁控濺射沉積系統(tǒng),預(yù)抽真空到2X10_5Torr ;通過離子源向鍍膜腔體里通入混合氣體流量為Ssccm的乙炔和7sccm的氮?dú)?,離子源電流設(shè)為O. 2A,同時(shí),選用鈦為濺射靶材,濺射系統(tǒng)中通入氬氣流量為60SCCm,濺射靶電流設(shè)為2A,在微弧氧化鎂合金基體上施加-100V的脈沖偏壓,此過程40min,在MgO多孔陶瓷層表面沉積厚度為400nm的(Ti,N)-DLC多元納米復(fù)合涂層。上述得到的MAO/(Ti,N) -DLC復(fù)合涂層的的表面形貌照片如圖Id所示;其納米壓痕硬度值為23. 5GPa ;與鋼球?qū)δサ钠骄Σ料禂?shù)為O. 08 ;耐腐蝕測試表明,具有良好的耐腐蝕性能。以上所述的實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)說明,應(yīng)理解的是以上所述僅 為本發(fā)明的具體實(shí)施例,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的原則范圍內(nèi)所做的任何修改、補(bǔ)充或類似方式替代等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鎂合金表面兼具耐蝕潤滑特性的復(fù)合涂層,其特征是由位于鎂合金基體表面的過渡層,以及位于該過渡層表面的多元摻雜DLC納米復(fù)合膜層組成;所述的過渡層是利用微弧氧化技術(shù),使鎂合金基體表層的鎂原子原位形成MgO多孔膜,并且該MgO多孔膜的厚度為2 10 y m,表面孔徑小于600nm ;所述的多元摻雜DLC納米復(fù)合膜層是Ti、N元素共摻雜的DLC薄膜或者Si、N元素共摻雜的DLC薄膜,其厚度為350 800nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂合金表面兼具耐蝕潤滑特性的復(fù)合涂層,其特征是所述的MgO多孔膜的厚度為4 8 ii m。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂合金表面兼具耐蝕潤滑特性的復(fù)合涂層,其特征是所述的多元摻雜DLC納米復(fù)合膜層的厚度為400 600nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂合金表面兼具耐蝕潤滑特性的復(fù)合涂層,其特征是所述的復(fù)合涂層體系的納米壓痕硬度值為21 30GPa,與鋼球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)在0. 15以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一權(quán)利要求所述的鎂合金表面兼具耐蝕潤滑特性的復(fù)合涂層,其特征是包括如下步驟 步驟I :依據(jù)鎂合金微弧氧化電解液的選配原則選用化學(xué)試劑,配制硅酸鹽系微弧氧化電解液; 步驟2 :采用直流脈沖微弧氧化電源,通過調(diào)整單脈沖輸出能量及氧化時(shí)間,其中直流脈沖微弧氧化電源的單脈沖輸出電壓為220 350V,頻率為300 500Hz,占空比為3 10%,氧化時(shí)間為2 8min,使鎂合金基體表層的鎂原子原位形成厚度為2 10 y m,表面孔徑小于600nm的MgO多孔膜; 步驟3 :經(jīng)步驟2處理后的鎂合金基體進(jìn)行超聲清洗,清除MgO多孔膜的微孔中含有的殘余電解液后烘干; 步驟4:經(jīng)步驟3處理后的鎂合金基體置于離子束復(fù)合磁控濺射沉積系統(tǒng),抽真空,然后通過離子源向鍍膜腔體里通入乙炔和氮?dú)獾幕旌蠚怏w,在鎂合金基體上施加-100 -300V的脈沖偏壓,開啟離子源,電流為0. I 0. 3A,同時(shí)選用硅或鈦為濺射靶材,向?yàn)R射靶通入氬氣,電流為I 4A,整個(gè)沉積時(shí)間為20 80min,在MgO多孔膜表面沉積厚度為350 800nm的(Si,N) -DLC或者(Ti,N) -DLC多元納米復(fù)合涂層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎂合金表面兼具耐蝕潤滑特性的復(fù)合涂層,該復(fù)合涂層由位于鎂合金基體表面、采用微弧氧化技術(shù)使鎂合金基體表層的鎂原子原位形成的MgO多孔膜作為過渡層,以及位于該過渡層表面的(Si,N)-DLC或者(Ti,N)-DLC多元納米復(fù)合涂層組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的復(fù)合涂層能夠大幅度提高鎂合金基體表面的抗腐耐磨性能,其納米壓痕硬度值在21~30GPa范圍,與鋼球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)在0.15以下,甚至能夠達(dá)到0.1以下,并且具有良好的抗腐蝕性能,因此是一種兼具耐蝕潤滑特性的復(fù)合涂層,具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號C23C28/00GK102758201SQ201210214648
公開日2012年10月31日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者孫麗麗, 楊巍, 柯培玲, 汪愛英 申請人:中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所