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本发明涉及涂层制备领域，具体地说是一种Al含量呈梯度变化的CrAlSiN纳米复合涂层及其制备方法。采用高功率脉冲与直流脉冲共溅射技术在金属或硬质合金基体上制备CrAlSiN纳米梯度涂层。选用纯金属Cr、Al和Si作为靶材，高功率脉冲选用Cr靶，直流脉冲溅射选用Al靶和Si靶。镀膜前先通入Ar气，采用-800V偏压，对基片进行辉光清洗10～30min。随后开启三个靶材，对基体和靶材表面进行轰击清洗。关闭Al靶和Si靶，沉积纯Cr过渡层10～40min。开启Al靶和Si靶，沉积CrAlSiN纳米复合涂层120～480min。沉积过程中Cr靶和Si靶功率保持不变，Al靶功率从0.4kW线性增加至0.8～2kW。本发明涉及的CrAlSiN纳米梯度涂层综合性能好，具有较高的硬度，较小的残余内应力。

本发明涉及一种纳米复合涂层及其制备技术，具体地说是一种CrAlSiN纳米复合涂层的制备工艺。采用高功率脉冲与直流脉冲共溅射技术在金属或硬质合金基体上制备CrAlSiN纳米复合涂层。选用纯金属Cr、Al和Si（纯度均为99.99 wt.%）作为靶材，其中，高功率脉冲选用Cr靶，直流脉冲溅射选用Al靶和Si靶。镀膜前先通入Ar气，采用‑800 V偏压，对基片进行辉光清洗10~30 min。随后开启三个靶材，对基体和靶材表面进行轰击清洗，并逐渐降低偏压至‑30~100V。关闭Al靶和Si靶，沉积纯Cr过渡层10~40min。通入反应气体N2，并开启Al靶和Si靶，沉积CrAlSiN涂层120~360 min。本发明涉及的CrAlSiN纳米复合涂层综合性能好，制备工艺简单，成分可控，重复性好，容易工业化生产。

本发明涉及一种纳米复合涂层及其制备技术，具体地说是一种具有高Al含量的AlCrN纳米复合涂层的制备工艺。采用电弧离子镀技术在金属或硬质合金基体上制备AlCrN纳米复合涂层。选用纯金属Al和Cr作为靶材，通过控制Al靶和Cr靶的电流，调控涂层中Al和Cr元素的含量。纯Cr靶和Al靶各4个，相间地均匀分布在炉体内壁上。镀膜前先通入Ar气，采用‑600~1000 V偏压，对基片进行辉光清洗10~20 min，随后开启Cr靶，对基体进行轰击清洗，并逐渐降低偏压至‑30~100V，沉积金属Cr层。最后再通入N2，开启Al靶，沉积AlCrN涂层。本发明涉及的AlCrN纳米复合涂层制备工艺简单，容易工业化生产；制备出的AlCrN涂层具有很高的硬度和强度，良好的耐高温氧化性能和耐蚀性能。

本发明公开了一种具有纳米晶/非晶复合结构或单一非晶结构的AlCrTiSiN复合涂层及其制备。该涂层采用脉冲直流磁控溅射和射频直流磁控溅射复合技术沉积而成，靶材选用AlCrTi合金靶与单质Si靶。合金靶与直流电源连接，单质Si靶与射频电源连接。镀膜时开启AlCrTi合金靶，调整偏压至‑20～150V并将真空室压强调至0.3～1.0Pa，沉积AlCrTi过渡层，沉积时间10～30min。保持AlCrTi开启并通入反应气体N2，开启Si靶沉积AlCrTiSiN纳米复合涂层。本发明研制的AlCrTiSiN纳米复合涂层制备工艺简单，成分可控，可重复性好，易于工业化生产，具有很强的实用性。

本发明涉及硬质涂层制备技术领域，具体涉及一种含有多层结构的高强韧纳米复合涂层及其制备方法，使用高功率脉冲磁控溅射技术在金属基体上制备具有多层结构的纳米复合AlTiSiN涂层，由下至上依次包括沉积在金属基体表面的AlTiN粘结层，多层AlTiN/TiSiN支撑层和TiSiN工作层，支撑层中TiSiN涂层Si含量为3～7％，工作层TiSiN中Si含量为8～15％。采用低负偏压AlTiN粘结层改善涂层结合力，采用多层支撑层降低涂层内应力，提高涂层韧性，同时引入多层界面结构，降低涂层缺陷，提高涂层致密度；通过控制氮气流量和占空比调节工作层TiSiN中Si含量，提高纳米复合涂层的硬度和耐磨性，制备的多层结构纳米复合涂层工艺简单，膜层光滑致密，具有较高的硬度和膜基结合力，良好的抗磨损性能。