納米復(fù)合硬質(zhì)涂層

納米復(fù)合硬質(zhì)涂層1目錄原理性能應(yīng)用制備納米復(fù)合硬質(zhì)涂層2由一些鑲嵌在非晶基體里、其晶粒尺度在納米范圍的晶粒組成。兩種材料即結(jié)晶相和非晶相同時沉積通過相分離形成納米復(fù)合材料。納米復(fù)合涂層原理：納米復(fù)合硬質(zhì)涂層3

基于加入穩(wěn)定的氧化物形成元素到TiN的思想，人們嘗試共沉積了TiN/Si3N4,與TiAlN,TiZrN及其他單相硬質(zhì)材料相對照，Si不能替代TiN中的陣點位置。根據(jù)平衡條件下Ti-Si-N不存在任何三元穩(wěn)定相，當(dāng)沉積TiN過程中，加入Si會形成兩相TiN/Si3N4涂層。

在復(fù)合薄膜制備方法中，等離子化學(xué)氣相沉積(PACVD最早應(yīng)用于制備nc-TiN／SiN4、nc-TiN-BN和nc-TiA1SiN薄膜。

復(fù)合硬質(zhì)涂層的制備納米復(fù)合硬質(zhì)涂層4復(fù)合硬質(zhì)涂層的制備

如VeprekS和ShizhiL等人采用PACVD方法，以SiCh、SiH、TiCh、H2為反應(yīng)氣體，在550～600。C的沉積溫度下制備了nc-TiN／a-SiN薄膜。缺點：制備過程中反應(yīng)氣會腐蝕膜和設(shè)備，造成環(huán)境污染甚至火災(zāi)的危險。溫度達(dá)500～600。C以促使納米晶粒的生長，而過高的沉積溫度會造成基材軟化、尺寸精度下降等問題。納米復(fù)合硬質(zhì)涂層5復(fù)合硬質(zhì)涂層的制備

研究表明，制備納米復(fù)合膜的關(guān)鍵在于快速形成晶核的同時保證晶粒尺寸的低速增長，因此降低沉積溫度是其技術(shù)的關(guān)鍵，實驗表明，磁控濺射技術(shù)是低溫沉積最有效的方法。

如反應(yīng)磁控濺射沉積廣泛應(yīng)用于制備MeC/DIC(類金剛石碳膜)。采用這種術(shù)其沉積溫度可低于150~C。

通過制備試驗還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)基體溫度高于400。C時，合成膜的硬度會降低。由此可見沉積溫度對納米復(fù)合膜的硬度影響甚大。納米復(fù)合硬質(zhì)涂層6復(fù)合硬質(zhì)涂層的制備

同時，多種技術(shù)的復(fù)合在納米復(fù)合薄膜制備中也體現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢(如磁控濺射法與脈沖激光技術(shù)的結(jié)合)。VoevodinAA等人采用脈沖激光沉積技術(shù)(PLD)和磁控濺射技術(shù)相結(jié)合分別制備了TiC／DLC、WC／DLC／WS2納米復(fù)合膜。

由于采用這種復(fù)合技術(shù)使得沉積時的基體溫度低于100。C，因而該法成為制備W-C-S系列納米復(fù)合膜的主要方法。MengWJ等人采用射頻耦合輔助(ICP)PVD／CVD技術(shù)與反應(yīng)磁控濺射技術(shù)相結(jié)合制備Ti／a-C：H納米復(fù)合膜也取得良好效果。

納米復(fù)合硬質(zhì)涂層7復(fù)合硬質(zhì)涂層的制備

目前也有者用溶膠一凝膠法制備的納米復(fù)合薄膜主要有Co(Fe，Ni，Mn)／Si02，CdS(znS，PbS)／Si02

。納米復(fù)合硬質(zhì)涂層8復(fù)合硬質(zhì)涂層的制備制備的普遍原理復(fù)合體中的一相必須足夠硬以承受負(fù)載，過度金屬氧化物和碳化物以及一些主族氧化物都是合適的候選材料復(fù)合體中的一相必須提供結(jié)構(gòu)的柔韌性以起到納米結(jié)合劑作用，非晶材料Si3N4,a-c,a-c:H等最適合于這一目的相間的互不相溶是確保彈性性質(zhì)從一相到另一相發(fā)生突變的前提條件納米復(fù)合硬質(zhì)涂層9代表耐磨性極好硬度極高摩擦系數(shù)低耐高溫脫模容易，改善拉伸五金沖壓、成型的潤滑問題不容易氧化，改善干切削和壓鑄成型問題納米涂層的物理特性及與之相對應(yīng)的優(yōu)點

納米復(fù)合硬質(zhì)涂層10可有效防止因高溫導(dǎo)致硬質(zhì)合金刀具的鈷元素流失；改善壓鑄出現(xiàn)的熱龜裂問題化學(xué)屏障/導(dǎo)熱率低厚度小涂層后不影響產(chǎn)品最終尺寸（0.5～7um）納米涂層的物理特性及與之相對應(yīng)的優(yōu)點抗氧化性保護(hù)涂層納米復(fù)合硬質(zhì)涂層11納米涂層的物理特性及與之相對應(yīng)的優(yōu)點納米復(fù)合硬質(zhì)涂層12納米涂層在刀具上的應(yīng)用

納米涂層刀具，比普通涂層刀具使用效果更佳納米復(fù)合硬質(zhì)涂層13拉伸涂層

TP3700很好的拉伸涂層，其硬度可達(dá)到Hv3700，但摩擦系數(shù)可低于0.2。納米復(fù)合硬質(zhì)涂層14在壓鑄模具上的應(yīng)用

優(yōu)點：

1、顯著提高合金壓鑄模的抗熱熔損性能

2、改善脫模和抗腐蝕性能

3、提高合金壓鑄模的抗熱疲勞性能

4、顏色明顯，用戶可以根據(jù)涂層顏色的變化而及時返涂，以保護(hù)貴重精密模具。

5、顯著提高合金壓鑄模的使用壽命。

納米復(fù)合硬質(zhì)涂層15在塑料磨具上的應(yīng)用