纳米复合硬质涂层

TP2000抗化学腐蚀能力 强，而且它的硬度也不低于 Hv2000， 足够应付塑料生 产所要求的硬度，使塑料磨 具最佳的选择
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纳米涂层在助听器上的应用
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纳米复合硬质涂层
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目录
原理
制备
性能
应用
纳米复合硬质涂层
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纳米复合涂层
原理： 由一些镶嵌在非晶基体里、其晶粒尺度在纳米范 围的晶粒组成。两种材料即结晶相和非晶相同时沉积 通过相分离形成纳米复合材料。
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复合硬质涂层的制备
基于加入稳定的氧化物形成元素到TiN的思想， 人们尝试共沉积了TiN/Si3N4,与TiAlN,TiZrN及其他单 相硬质材料相对照，Si不能替代TiN中的阵点位置。 根据平衡条件下Ti-Si-N不存在任何三元稳定相，当沉 积TiN过程中，加入Si会形成两相TiN/Si3N4涂层。 在复合薄膜制备方法中，等离子化学气相沉积 (PACVD最早应用于制备nc-TiN／SiN4、nc-TiN-BN 和nc-TiA1SiN薄膜。
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在压铸模具上的应用
优点： 1、显著提高合金压铸模的抗热 熔损性能 2、改善脱模和抗腐蚀性能 3、提高合金压铸模的抗热疲劳 性能 4、颜色明显，用户可以根据涂 层颜色的变化而及时返涂，以保 护贵重精密模具。 5、显著提高合金压铸模的使用 寿命。
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在塑料磨具上的应用
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纳米涂层的物理特性及与之相对应的优点 硬度极高
代表耐磨性极好
摩擦系数低
脱模容易，改善拉伸五金冲 压、成型的润滑问题
耐高温
不容易氧化，改善干切削和 压铸成型问题
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纳米涂层的物理特性及与之相对应的优点 化学屏障/导 热率低 可有效防止因高温导致硬质合 金刀具的钴元素流失；改善 压铸出现的热龟裂问题
。
通过制备试验还发现，当基体温度高于400 C时，合成膜 的硬度会降低。由此可见沉积温度对纳米复合膜的硬度影响甚 大。
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复合硬质涂层的制备 同时，多种技术的复合在纳米复合薄膜制备中也体现出独 特的优势(如磁控溅射法与脉冲激光技术的结合)。Voevodin A A等人采用脉冲激光沉积技术(PLD)和磁控溅射技术相结合分别 制备了TiC／DLC、WC／DLC／WS2纳米复合膜。 由于采用这种复合技术使得沉积时的基体温度低于100 C， 因而该法成为制备W-C-S系列纳米复合膜的主要方法。Meng W J等人采用射频耦合辅助(ICP)PVD／CVD技术与反应磁控溅 射技术相结合制备Ti／a-C：H纳米复合膜也取得良好效果。
厚度小
涂层后不影响产品最终尺寸 （ 0.5～7um ）
抗氧化性
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保护涂层
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纳米涂层的物理特性及与之相对应的优点
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纳米涂层在刀具上的应用
纳米涂层刀具，比普 通涂层刀具使用效果更 佳
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拉伸涂层
TP3700很好的拉伸 涂层，其硬度可达到 Hv3700，但摩擦系数 可低于0.2。
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复合硬质源自文库层的制备
目前也有者用溶胶一凝胶法制备的纳米复合薄膜主要有 Co(Fe，Ni，Mn)／Si02，CdS(znS，PbS)／ Si02 。
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复合硬质涂层的制备
•复合体中的一相必须足够硬以承受 负载，过度金属氧化物和碳化物以及 一些主族氧化物都是合适的候选材料 制备的普 遍原理 •复合体中的一相必须提供结构的柔 韧性以起到纳米结合剂作用，非晶 材料Si3N4,a-c,a-c:H等最适合于这 一目的 •相间的互不相溶是确保弹性性质从 一相到另一相发生突变的前提条件
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复合硬质涂层的制备 研究表明，制备纳米复合膜的关键在于快速形成晶核的同 时保证晶粒尺寸的低速增长，因此降低沉积温度是其技术的关 键，实验表明，磁控溅射技术是低温沉积最有效的方法。
如反应磁控溅射沉积广泛应用于制备MeC/DIC(类金刚石碳 膜) 。采用这种术其沉积温度可低于150~C。
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复合硬质涂层的制备
如Veprek S和Shizhi L等人采用PACVD方法，以SiCh、 SiH、TiCh、H2为反应气体，在550～600。C的沉积温度下制备 了nc-TiN／a-Si N 薄膜。 缺点： 制备过程中反应气会腐蚀膜和设备，造成环境污染甚至 火灾的危险。 温度达500～600。C以促使纳米晶粒的生长，而过高的沉 积温度会造成基材软化、尺寸精度下降等问题。