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专利摘要

本发明属于耐磨合金材料技术领域，涉及一种超硬耐磨难熔高熵合金薄膜及其制备方法。所述的超硬耐磨难熔高熵合金薄膜具有超细纳米晶、硬度耐磨性能超常等特征。所述的制备方法包括以下步骤：制备NbMoWTa难熔高熵合金靶材；所述的溅射靶材是通过Nb、Mo、W、Ta金属粉末球磨混合后，在高温下进行等离子体烧结而成；采用磁控溅射法将所得到的难熔高熵合金靶材在硅基底上溅射成膜，得到超硬耐磨难熔高熵合金薄膜。本发明制备工艺简单、稳定可控；所得到的产品晶粒细小均一、力学性能和耐磨性优异。这为实现难熔高熵合金在极端工程应用提供了必要条件。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202310322429.1
申请日期:
2023-03-29
专利申请人:
分类号:
["C22C30/00","C22C1/04","B22F3/105","C23C14/16","C23C14/35"]
发明/设计人:
周青，黄卓斌，谢明达，罗大微，尹存宏，王海丰
权利要求: 1.一种超硬耐磨难熔高熵合金薄膜，其特征在于：包括以下等原子百分比的合金组分：Nb、Mo、W、Ta；所述超硬耐磨难熔高熵合金薄膜具有单相BCC固溶体结构，晶粒尺寸不高于25nm，薄膜厚度在3.0～3.5μm；所述超硬耐磨难熔高熵合金薄膜的原始组织表现出周期性为5～10nm的调幅层状分解亚结构；所述超硬耐磨难熔高熵合金薄膜的纳米压入硬度在20～25GPa，磨损率在1.0×10-5～1.4×10-5mm3/(N·m)；该超硬耐磨难熔高熵合金薄膜的制备方法，具体包括以下步骤：步骤一：溅射靶材的制备：将各单质元素Nb、Mo、W、Ta金属粉末按照等摩尔比例使用高能球磨法混合24～30h，随后在1500～1700℃下采用等离子体烧结技术制备出具有等原子比的NbMoWTa难熔高熵合金靶材；步骤二：薄膜沉积：通过磁控溅射技术将步骤一所得到的合金靶材在硅基底上溅射成膜，溅射功率为100～120W，偏置电压为-80～-100V，得到超硬耐磨难熔高熵合金薄膜。2.如权利要求1所述的一种超硬耐磨难熔高熵合金薄膜的制备方法，其特征在于：所述硅基底采用经丙酮、无水乙醇清洗并吹干后的单面抛光单晶硅基片。3.如权利要求1所述的一种超硬耐磨难熔高熵合金薄膜的制备方法，其特征在于：所述的磁控溅射技术中沉积速率为0.19～0.22nm/s。4.如权利要求1所述的一种超硬耐磨难熔高熵合金薄膜的制备方法，其特征在于：所述的磁控溅射技术采用直流电源溅射。5.如权利要求1所述的一种超硬耐磨难熔高熵合金薄膜的制备方法，其特征在于：所述的磁控溅射技术是采用纯度高达99.99％的Ar作为离化气体。