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专利摘要

本发明提供了一种金镍氮三元复合导电润滑涂层及其制备方法和应用，属于导电润滑材料技术领域。本发明采用相同晶体结构的合金元素镍以及可晶粒细化的陶瓷相氮同时作为复合元素，低溶解度的小分子氮元素，作为金镍基导电润滑涂层的掺杂相，诱导非柱状微观结构，从而产生具有陶瓷硬度和金属韧性组合的涂层材料，进一步增强力学和机械性能；掺杂氮元素能够在有效提高金镍基导电润滑涂层的晶粒细化效果的同时，进一步增强涂层的性质，N在基体中形成超饱和固溶体，从而提高涂层的机械和力学性能，增强涂层的润滑性能，将复合元素中的镍作为过渡层，从而得到兼具高导电性能与高润滑特性的金镍氮复合涂层。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202211198591.9
申请日期:
2022-09-29
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C23C14/16 ; C23C14/06 ; C23C14/35 ; C23C14/02 ; H01R41/00
发明/设计人:
王鹏，乔丽，杨成，柴利强
权利要求: 1.一种金镍氮三元复合导电润滑涂层，包括依次层叠的CuCrZr金属片基底、Ni过渡层和Au-Ni-N复合层。2.根据权利要求1所述的金镍氮三元复合导电润滑涂层，其特征在于，所述Ni过渡层的厚度为200～300nm。3.根据权利要求1所述的金镍氮三元复合导电润滑涂层，其特征在于，所述Au-Ni-N复合层的厚度为700～1000nm。4.根据权利要求1或3所述的金镍氮三元复合导电润滑涂层，其特征在于，所述Au-Ni-N复合层中，镍含量为0.86～0.9at.％，氮含量为4.5～18at.％。5.权利要求1～4任一项所述金镍氮三元复合导电润滑涂层的制备方法，包括以下步骤：溅射镍靶，在CuCrZr合金基材上进行第一沉积，形成镍过渡层；同时溅射金靶与镍靶，在所述镍过渡层上进行第二沉积，在第二沉积过程中通入氮气，形成Au-Ni-N复合层，得到金镍氮三元复合导电润滑涂层。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一沉积的条件包括：氩气气体流量为39～41sccm，氩等离子体工作气压为0.6～0.8Pa，沉积温度为120～160℃，沉积时间为29～31min，镍靶功率为218～222W。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第二沉积的条件包括：氩气气体流量为5～41sccm，氮气气体流量为4～41sccm，N2:Ar流量比为1:8～64:8；溅射等离子体工作气压为0.6～0.8Pa，沉积温度为120～160℃，金靶功率为190～210W，镍靶功率为29～31W，沉积时间为29～51min。8.根据权利要求5或7所述的制备方法，其特征在于，所述金靶采用直流电源进行溅射，所述镍靶采用射频电源进行溅射。9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，进行所述第一沉积前，将所述CuCrZr合金基材进行氩等离子体刻蚀；所述氩等离子体刻蚀的时间为5～15min，氩气流量为39～41sccm，工作气压为2.3～2.8Pa，偏压为-350～-450V。10.权利要求1～4任一项所述金镍氮三元复合导电润滑涂层或权利要求5～9任一项所述制备方法制备得到的金镍氮三元复合导电润滑涂层在滑动电接触系统中的应用。