CN104975261A - 锆复合材料涂层和形成涂层的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种锆复合材料涂层以及形成该涂层的方法，该锆复合材料涂层可应用于车辆传动系部件的摩擦部位等。具体地，锆复合材料涂层包括：ZrCuAlMo层，其是用于紧密接触力的中间层；和ZrCuAlMoN层，其是用于耐久性和低摩擦系数的功能层，其中ZrCuAlMo层和ZrCuAlMoN层顺序层压在基材的表面上，以降低摩擦部位的摩擦。因此，耐磨性、耐久性寿命等得以提高，与基材的紧密接触力得以提高，并且抗冲击性等得以增强。

Description

锆复合材料涂层和形成涂层的方法
相关申请的交叉引用
本申请根据35 U.S.C.§119要求于2014年4月7日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2014-41202号的优先权，在此将其公开内容全文并入作为参考。
发明领域
本发明涉及一种锆复合材料涂层以及形成该涂层的方法，该锆复合材料涂层可应用于车辆传动系部件的摩擦部位等。具体地，涂层可包括接触力大大改善的中间层和摩擦系数低且耐久性改善的功能层。
背景技术
车辆的机械部件例如发动机和变速器起到通过联锁机械运动将动能传递至车轮的作用。但是，在机械部件之间，由于滑动运动、转动运动、往复运动等过程中产生的摩擦，相当大部分的动能损失，并且部件受到磨损。
为了解决这些问题，已通过各种方式使用了低摩擦和高耐久性表面处理，以降低机械部件互相接触而导致摩擦的摩擦部位的摩擦。因此，摩擦造成的能量损失得以降低，车辆的燃料效率、机械部件的耐久性寿命等均得以改善。典型地，已使用了镀铬(Cr)、渗氮(nitriding)处理、涂覆氮化物例如CrN等，但不能充分得到低摩擦特性，并且应用上述方法的部件的耐久性可能降低。
在相关领域，已经开发出摩擦特性和耐久性比CrN涂层更好的DLC(类金刚石碳)涂层。但是，通过使用PVD(物理气相沉积)法形成DLC涂层时，涂层形成效率较低，并且成本竞争力也会较低，这是石墨靶材的溅射效率(sputtering yield)相当低导致处理时间可以是大约12小时或更长。
而且，当通过使用CVD(化学气相沉积)法形成DLC涂层时，处理率与PVD法相比会较大，但形成的DLC涂层的硬度和耐久性会降低。
由于DLC本身在残余应力较高方面的这些劣势，基本上可提供中间层，例如Cr、CrN和WCC。但是，由于要插入由不同材料制成的中间层，制造效率会降低。
正因如此，高度需要可以因沉积速率高于DLC而得以实现生产效率、并且在改善摩擦部件的低摩擦和耐磨性方面有效的涂层。
发明内容
本发明提供了通过提供厚度最优的有效涂层来降低摩擦部位的摩擦等并增加耐久性等的技术方案。
在一示例性实施方式中，锆复合材料涂层可以包括：ZrCuAlMo层，其是用于增加基材和ZrCuAlMoN层之间的紧密接触力并与基材的上表面接触的中间层；和ZrCuAlMoN层，其是摩擦系数低于基材并与ZrCuAlMo层的上表面接触的功能层。具体地，ZrCuAlMoN层可以包括混合层，该混合层是通过使氮(N)含量从与ZrCuAlMo层接触的一表面到另一表面逐渐增加而形成的浓度梯度层。
在某些示例性实施方式中，ZrCuAlMo层可以包括锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)和钼(Mo)，ZrCuAlMoN层可以包括锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)和氮(N)。
在某些示例性实施方式中，ZrCuAlMo层的厚度可以是大于大约0μm且小于或等于大约0.5μm。ZrCuAlMoN层的厚度可以是大约0.1μm至大约10μm。
在某些示例性实施方式中，涂层可以是具有以下结构的多层薄膜涂层：其中ZrCuAlMo层和ZrCuAlMoN层是反复层压的。在另外某些示例性实施方式中，多层薄膜涂层的ZrCuAlMo层和ZrCuAlMoN层可以独立地为大于大约0μm且小于或等于大约0.5μm。
在另一示例性实施方式中，提供了形成锆复合材料涂层的方法。该方法可包括以下步骤：第一步骤，将氩(Ar)气注入涂覆室(coatingchamber)，然后形成具有氩离子(Ar+)的等离子体态；第二步骤，对涂覆室进行加热，以活化锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)和钼(Mo)靶材并使其离子化；第三步骤，将离子化的铜(Cu)、铝(Al)和钼(Mo)离子沉积在基材的一表面上，形成ZrCuAlMo层；和第四步骤，逐渐增加涂覆室中氮气(N2)的浓度，形成包括混合层的ZrCuAlMoN层。具体地，在混合层中，氮含量可以从ZrCuAlMo层的上表面逐渐增加，使得ZrCuAlMoN层与所述ZrCuAlMo层的上表面接触。
在某些示例性实施方式中，在降低涂覆室中氮气(N2)的浓度以在ZrCuAlMoN层的上表面上形成ZrCuAlMo层之后，通过逐渐增加氮气(N2)浓度在所形成的ZrCuAlMo层的上表面上形成ZrCuAlMoN层，这一过程可以反复进行，以形成具有通过将ZrCuAlMo层和ZrCuAlMoN层至少两次或更多次地反复层压在基材的上表面上而形成的结构的多层薄膜涂层。
在某些示例性实施方式中，在第三步骤中形成的ZrCuAlMo层可以包括锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)和钼(Mo)，ZrCuAlMo层的厚度可以是大于大约0μm且小于或等于大约0.5μm。在另外某些示例性实施方式中，在第四步骤中形成的ZrCuAlMoN层包括锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)和氮(N)，ZrCuAlMoN层的厚度为大约0.1μm至大约10μm。
在某些示例性实施方式中，在第四步骤中，当形成混合层时，氮气(N2)的浓度可以从基于氩气(Ar)体积的大约0vol％至大约50vol％逐渐增加。
在另外某些示例性实施方式中，在第四步骤中，当形成ZrCuAlMoN层时，氮气(N2)的浓度可以是基于氩气(Ar)体积的大约5vol％至大约50vol％。
如上所述，根据本发明的各示例性实施方式，摩擦部位的摩擦得以降低，从而提高耐磨性、耐久性寿命等。而且，可以得到改善的与基材的紧密接触力，并可以提高耐冲击性等。
附图说明
根据以下详述并结合附图可以更清楚地理解本公开的上述和其他方面、特征和其他优势，在附图中：
图1显示了根据本发明示例性实施方式的示例性锆复合材料涂层的横截面视图。
图2是显示了根据本发明示例性实施方式的ZrCuAlMo层20和包括混合层40的ZrCuAlMoN层30中的氮(N)含量变化的示例图。
图3显示了根据本发明示例性实施方式的示例性多层薄膜涂层的横截面视图。显示的是反复层压的示例性锆复合材料涂层。
图4示意性地显示了根据本发明示例性实施方式的示例性涂覆装置的横截面视图。
图5是在根据本发明示例性实施方式的实施例1中在紧密接触力测试之后的显微视图。
具体实施方式
在本说明书和权利要求书中使用的术语或词不应该解读为限制于通常的含义或词典中的含义，而是应该解读为基于发明者能够适当定义术语的概念从而以最佳方式描述他/她自己的发明的原则具有符合本发明的技术精神的含义和概念。
本文使用的术语仅出于说明具体实施方式的目的，而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种、该”也意在包括复数形式，除非上下文中另外明确指明。还应当理解的是，在说明书中使用的术语“包括、包含、含有”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有结合。
除非具体指出或从上下文明显得到，否则本文使用的术语“约”应理解为在本领域的正常容许范围内，例如在均值的2个标准差内。“约”可以理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非另外从上下文明显得到，否则本文中提供的所有数值都被术语“约”修饰。
应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其他代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。本文中提到的混合动力车是具有两种或更多种动力来源的车辆，例如具有汽油动力和电动力的车辆。
在下文中，将参照表格、附图等对本发明进行详细描述。
本发明涉及锆复合材料涂层以及形成涂层的方法。在一方面，本发明提供锆复合材料涂层，其可以降低车辆传动系部件等的摩擦部位的摩擦，并提高其耐磨性。
通常，为了降低发动机、变速器等中摩擦部位的摩擦，并提高这些部件的耐久性寿命等，在摩擦部位等的表面上形成涂层等。
图1是显示根据本发明示例性实施方式的锆复合材料涂层的截面的横截面视图。如图1所示，涂层可以包括：ZrCuAlMo层20，其与基材10的上表面——基材10表面的上部接触。由于与其他相邻的材料接触，基材表面上部可能发生摩擦。ZrCuAlMo层20也可以是用于增加基材10和功能层ZrCuAlMoN层30之间的紧密接触力的中间层。具体地，根据本发明示例性实施方式的涂层可以包括ZrCuAlMoN层30，其与ZrCuAlMo层20的上表面接触，并且摩擦系数低于基材。
在某些示例性实施方式中，ZrCuAlMoN层30可以包括混合层40，该混合层是通过使氮(N)含量从ZrCuAlMo层的上表面到与ZrCuAlMo层20接触的区域逐渐增加而形成的浓度梯度层。在该情形中，混合层40可以提高ZrCuAlMo层20和ZrCuAlMoN层30之间的紧密接触力。
即，涂层具有以下结构：其中ZrCuAlMo层20是用于基材10与ZrCuAlMoN层30之间的紧密接触力的中间层。功能层ZrCuAlMoN层30的摩擦系数可以低于基材10或ZrCuAlMo层20，并可以提供耐久性。在某些示例性实施方式中，ZrCuAlMo层20和ZrCuAlMoN层30可以顺序层压在基材的表面(其可以是基材10的上表面)上。在其他某些示例性实施方式中，ZrCuAlMoN层30可以包括混合层40。通过形成浓度梯度层，混合层40可以抑制不同材料之间可能发生的结合力降低。
在另外某些示例性实施方式中，中间层ZrCuAlMo层20可以增加基材10和功能层之间的紧密接触力。因此，基材10和ZrCuAlMoN层30可以充分粘合。在另外某些示例性实施方式中，ZrCuAlMo层20可以包括锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)等。
在某些示例性实施方式中，ZrCuAlMo层20的厚度可以是大于大约0μm且小于或等于大约0.5μm。当厚度大于0.5μm时，涂层的总厚度会增加，但基材10和ZrCuAlMoN层30的紧密接触力效应不会相应地增加，因此涂层的效率会降低，并且涂层的制造成本会增加。
与相关领域中使用的DLC(类金刚石碳)相比较，本文所使用的功能层ZrCuAlMoN层30可以具有高硬度和低摩擦系数，并且对基材10具有高沉积率。因此，ZrCuAlMoN层30可以有效地改善摩擦部位等的低摩擦特性、耐磨性等。此外，由于涂层形成率高，涂层的形成效率等也会提高。在某些示例性实施方式中，ZrCuAlMoN层30可以包括锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、氮(N)等。
在另外某些示例性实施方式中，ZrCuAlMoN层30的厚度可以是大约0.1μm至大约10μm。当厚度小于大约0.1μm时，由于ZrCuAlMoN层30的厚度实质上降低，ZrCuAlMoN层30会很容易因小的冲击就受损，由此使ZrCuAlMoN层不能用作功能层。当厚度大于10μm时，即使ZrCuAlMoN层30的厚度增加，诸如摩擦系数和耐磨性的特性也不会相应地提高，因此，相对于涂层效果而言制造成本会增加。因此，ZrCuAlMo层20和ZrCuAlMoN层30的总厚度可以在大约0.1μm至大约10.5μm的范围内。
在某些示例性实施方式中，根据本发明示例性实施方式的锆复合材料涂层还可包括用于提高ZrCuAlMo层20和ZrCuAlMoN层30之间的紧密接触力的混合层40。具体地，混合层40可以位于ZrCuAlMo层20和ZrCuAlMoN层30之间，可以通过沿着从ZrCuAlMo层20到ZrCuAlMoN层30的方向逐渐增加氮(N)浓度而形成该浓度梯度层。
在另外某些示例性实施方式中，混合层40可以包括锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、氮(N)等，混合层40的厚度可以为大约0.1μm至大约0.5μm，或者具体为大约0.5μm。当混合层40的厚度小于大约0.1μm时，可能无法形成浓度梯度。当厚度大于0.5μm时，浓度梯度效果不会相应地增加，因此与效果相比较，总涂层厚度会增加。
图2是显示了根据本发明示例性实施方式的示例性ZrCuAlMo层20和包括示例性混合层40的示例性ZrCuAlMoN层30中的氮(N)含量变化的图。具体地，混合层40可位于ZrCuAlMo层20和ZrCuAlMoN层30之间，并可以通过，但不限于，浓度梯度薄膜法形成。
在其他某些示例性实施方式中，在混合层40中，可以形成氮(N)浓度梯度。与ZrCuAlMo层20接触的混合层40的氮(N)分率可以少于与其它接触区域接触的上表面(其与ZrCuAlMoN层30接触，不与ZrCuAlMo层20接触)中的氮(N)分率。
因此，由于根据本发明的涂层包括混合层即浓度梯度层，因此ZrCuAlMo层20与ZrCuAlMoN层30之间的粘附力可以增加。例如，没有混合层40的ZrCuAlMo层20与ZrCuAlMoN层30之间的粘附力可能是大约20-30N，但包括混合层40的ZrCuAlMoN层30与ZrCuAlMo层20之间的粘附力可为大约40N。即，由于混合层40是浓度梯度层，使得两层之间的差别通过ZrCuAlMo层20和ZrCuAlMoN层30之间氮含量的渐变而得以最小化，因此两层的粘附力得以提高。
当涂层最外面的表面层ZrCuAlMoN层30磨损时，涂层的物理特性不会立刻降低，因为混合层40即浓度梯度层与ZrCuAlMoN层30之间的物理特性差别很小。
图3是说明示例性多层薄膜涂层的横截面视图，其中示例性锆复合材料涂层是反复层压的。如图3所示，多层薄膜涂层可以是具有以下结构的多层薄膜涂层：其中ZrCuAlMo层20和ZrCuAlMoN层30至少两次或更多次地反复层压在基材10的表面上。在某些示例性实施方式中，涂层可以是多层薄膜涂层的形式。多层薄膜涂层可在硬度方面具有优势，使得涂层的耐磨性、耐冲击性等可以进一步提高。而且，与单一涂层相比较，与基材10的紧密接触力等可以显著提高。
在某些示例性实施方式中，经层压形成多层薄膜涂层的ZrCuAlMo层20和ZrCuAlMoN层30的厚度可以独立地为大于大约0μm且小于或等于大约0.5μm。当ZrCuAlMo层20和ZrCuAlMoN层30各自的厚度大于0.5μm时，与层压效果相比较，形成涂层的成本会增加。在另外某些示例性实施方式中，ZrCuAlMoN层30可以包括混合层40，以提高ZrCuAlMo层20和ZrCuAlMoN层30的紧密接触力、粘附力等。
根据本发明各种示例性实施方式的锆复合材料涂层可以取代相关领域的DLC(类金刚石碳)涂层、铬(Cr)镀层等而应用于摩擦部位等，特别是车辆的传动系部件的摩擦部位等(其要求摩擦系数低、耐磨性和耐冲击性提高等)。
下文中，在另一方面，本发明提供形成锆复合材料涂层的方法。
在示例性实施方式中，形成锆复合材料涂层的方法可以是，但不限于，等离子体溅射法。图4是示意性地说明示例性涂覆装置的横截面视图。形成涂层的方法包括以下步骤：第一步骤，将涂覆室抽真空，注入氩(Ar)气，并通过施加电流，以诱导在阴极处产生的电子与氩(Ar)气碰撞，从而形成具有氩离子(Ar+)的等离子体态；第二步骤，在大约200℃下对涂覆室进行加热，以活化锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)和钼(Mo)靶材，并诱导氩离子(Ar+)与锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)和钼(Mo)靶材碰撞，从而将其离子化；第三步骤，将离子化的铜(Cu)、铝(Al)和钼(Mo)离子沉积在基材的表面上，形成ZrCuAlMo层；第四步骤，逐渐引入氮气(N2)，并逐渐增加涂覆室中氮气(N2)的浓度，形成包括混合层的ZrCuAlMoN层，上述混合层是浓度梯度层，其中氮含量从ZrCuAlMo层的上表面逐渐增加，使得ZrCuAlMoN层与ZrCuAlMo层的上表面接触。
在某些示例性实施方式中，在第一步骤中，电流可以施加自涂覆电源51、偏置电源52等。
在某些示例性实施方式中，在降低涂覆室中的氮气(N2)浓度以在ZrCuAlMoN层的上表面上形成ZrCuAlMo层之后，通过逐渐增加氮气(N2)浓度在所形成的ZrCuAlMo层的上表面上形成ZrCuAlMoN层，这一过程可以反复至少两次或更多次，以形成具有通过将ZrCuAlMo层和ZrCuAlMoN层反复层压在基材10的上表面上所形成的结构的多层薄膜涂层。在另外某些示例性实施方式中，多层薄膜涂层的ZrCuAlMo层和ZrCuAlMoN层的厚度可以独立地为大于大约0μm且小于或等于大约0.5μm。
另外可选地，在第一步骤和第二步骤之后，第三步骤和第四步骤可以反复至少两次或更多次，以形成具有通过将ZrCuAlMo层和ZrCuAlMoN层反复层压在基材表面上所形成的结构的多层薄膜涂层。
在某些示例性实施方式中，在第三步骤中，ZrCuAlMo层的组成可以包括：锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)等。此外，ZrCuAlMo层的厚度可以是大于大约0μm且小于或等于大约0.5μm
在另外某些示例性实施方式中，在第四步骤中，ZrCuAlMoN层的组成可以包括锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、氮(N)等。而且，ZrCuAlMoN层的厚度为大约0.1μm至大约10μm。
在某些示例性实施方式中，混合层可以包括锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、氮(N)等。在其他某些示例性实施方式中，不加限定地，可以通过浓度梯度薄膜法形成混合层。混合层的厚度可以为大约0.1μm至大约0.5μm，或具体为大约0.5μm。
在某些示例性实施方式中，在第四步骤中，逐渐增加以形成混合层的氮气(N2)的浓度可以为基于氩气(Ar)体积大于大约0vol％且小于或等于大约50vol％。当氮气(N2)浓度为大约0vol％时，混合层的形成会受限。当氮气(N2)浓度大于大约50vol％时，不会形成渐进的浓度梯度，因此混合层存在的效果会降低。
在另外某些示例性实施方式中，在第四步骤中，用于形成混合层的氮气(N2)的流速可以与涂覆室的体积相关，氮气(N2)的流速可以是大约0至大约30sccm。具体地，浓度梯度薄膜型混合层可以通过从大约0sccm到大约30sccm逐渐增加氮气(N2)流速形成。当氮气(N2)流速大于30sccm时，可能不能实现逐步的混合层浓度梯度。具体地，氮气(N2)可以是大约30sccm。当流速不在上述范围内时，得不到具有充分改善的物理特性例如耐磨性的ZrCuAlMoN层。
此外，在第四步骤中，用于形成ZrCuAlMoN层的氮气(N2)的浓度可以是基于氩气(Ar)体积的大约5vol％至大约50vol％。
实施例
在下文中，将通过实施例对本发明进行更详细的说明。这些实施例仅用于对本发明进行说明，本领域技术人员明显可见，本发明的范围不应解读为受限于这些实施例。
将根据本发明示例性实施方式的实施例中锆复合材料涂层的摩擦系数、磨损率、紧密接触力、硬度和沉积速率与相关领域中使用的比较例进行比较。
[表1]
分类 单位 实施例1 比较例1 比较例2 比较例3
材料 - ZrCuAlMoN 渗氮 CrN DLC
方法 - PVD 热处理 PVD PVD
涂层厚度 μm 2 - 2 2
摩擦系数 - 0.07 0.14 0.12 0.09
磨损率 μm/hr 0.06 0.15 0.06 0.08
紧密接触力 N 49.3 - 30 35
硬度 Hv 1,600 650 1,300 2,300
沉积速率 μm/hr 10 - 0.3 0.2
在表1中，显示了具有根据本发明示例性实施方式的锆复合材料涂层的实施例和比较例1-3的物理特性，在比较例1中，对基材表面进行渗氮处理，实施例2在基材表面上形成有CrN涂层，实施例3在基材表面上形成有DLC涂层。
在具有涂层的实施例1、比较例2和比较例3的涂覆方法中(比较例1除外)进行物理气相沉积，并且涂层具有相同的涂覆厚度。
通过转动摩擦和磨损测试仪测量涂层圆盘形转盘和SUJ2销之间的摩擦系数，得到上述的摩擦系数。测量在负荷大约160N、温度大约27℃、转盘转速大约100RPM的测试条件下在油的存在下进行大约1小时。通过计算面积和压力，将负荷设定成施加大约1.5Gpa的高压。
作为测试结果，实施例1的摩擦系数为大约0.07，这是最低的摩擦系数值，实施例1的摩擦系数相对于实施例3(大约0.09)有降低，或降低了大约22％。因此，由于低摩擦系数与低的摩擦相关，应用了本发明的实施例1的摩擦是最低的。
通过转动摩擦和磨损测试仪测量涂层圆盘形转盘和轴承钢销之间的磨损量，得到磨损率。测量在负载大约160N、温度大约25℃、转盘转速大约100RPM的测试条件下在油的存在下进行大约1小时。
作为测试结果，实施例1的磨损率为大约0.06μm/hr，其相对于仅进行渗氮处理不加以涂层的比较例1降低了大约60％，相对于具有DLC涂层的比较例3降低了大约30％，并大约等于具有CrN涂层的比较例2的磨损率。
紧密接触力是通过测量涂层和基材之间紧密接触的程度得到的值，其是通过划痕测试仪在大约0至大约50N的负荷下、在大约25℃的温度下通过探针划痕的发生而测量的。图5是实施例1在紧密接触力测试之后的显微视图，表明基材紧密接触力提高，直至负荷到达大约49.3N，涂层没有剥离或破裂。由此，实施例1的紧密接触力相对于比较例显著提高，因为通过浓度梯度薄膜法在中间层和功能层之间形成了混合层，使得涂层之间残余应力的偏差最小化。
而且，实施例1的硬度相对于比较例的平均值(大约1,416Hv)有所提高，并且由于沉积速率相对于比较例2和比较例3显著提高，涂层的形成效率得以提高。
因此，与相关领域使用的涂层相比较，根据本发明各示例性实施方式的锆复合材料涂层可以实现低摩擦系数和磨损率、高紧密接触力，并且涂层形成效率提高。
如上所述，已经结合本发明的示例性实施方式对本发明进行了描述，但是示例性实施方式仅为示例说明而且本发明并不限于此。所描述的示例性实施方式可以由本发明所属领域内的技术人员改变或修改而不脱离本发明的范围，并且在本发明的技术精神和所附权利要求的等同范围内的多种改变和修改是可行的。

Claims (17)

1.一种锆复合材料涂层，其包括：
ZrCuAlMo层，其是用于紧密接触力的中间层；和
ZrCuAlMoN层，其是用于耐久性和低摩擦系数的功能层，
其中所述ZrCuAlMo层和所述ZrCuAlMoN层顺序层压在基材的表面上。
2.根据权利要求1所述的锆复合材料涂层，其中所述ZrCuAlMoN层包括混合层，所述混合层是通过从与所述ZrCuAlMo层接触的表面逐渐增加氮(N)含量而形成的浓度梯度层。
3.根据权利要求1所述的锆复合材料涂层，其中所述ZrCuAlMo层包括锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)和钼(Mo)。
4.根据权利要求1所述的锆复合材料涂层，其中所述ZrCuAlMo层的厚度大于0μm且小于或等于0.5μm。
5.根据权利要求1所述的锆复合材料涂层，其中所述ZrCuAlMoN层包括锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)和氮(N)。
6.根据权利要求1所述的锆复合材料涂层，其中所述ZrCuAlMoN层的厚度为0.1μm至10μm。
7.根据权利要求2所述的锆复合材料涂层，其中所述混合层包括锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)和氮(N)。
8.根据权利要求1所述的锆复合材料涂层，其中所述混合层的厚度为0.1μm至0.5μm。
9.根据权利要求1所述的锆复合材料涂层，其中所述涂层包括具有以下结构的多层薄膜涂层：其中所述ZrCuAlMo层和所述ZrCuAlMoN层反复层压在所述基材的上表面上。
10.根据权利要求9所述的锆复合材料涂层，其中反复层压的ZrCuAlMo层和ZrCuAlMoN层的厚度各自大于0μm且小于或等于0.5μm。
11.一种形成锆复合材料涂层的方法，其包括以下步骤：
第一步骤，将氩(Ar)气注入涂覆室，然后形成具有氩离子(Ar+)的等离子体态；
第二步骤，对所述涂覆室进行加热，以活化锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)和钼(Mo)靶材，并将其离子化；
第三步骤，将离子化的铜(Cu)、铝(Al)和钼(Mo)离子沉积在基材的一表面上，形成ZrCuAlMo层；和
第四步骤，逐渐增加所述涂覆室中氮气(N2)的浓度，形成包括混合层的ZrCuAlMoN层，
其中在所述混合层中，氮含量从所述ZrCuAlMo层的上表面到与所述ZrCuAlMo层接触的区域逐渐增加，使得所述ZrCuAlMoN层与所述ZrCuAlMo层的所述上表面接触。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述第一步骤和所述第二步骤之后，所述第三步骤和所述第四步骤反复至少两次或更多次，以形成具有通过将所述ZrCuAlMo层和所述ZrCuAlMoN层反复层压在所述基材的表面上而形成的结构的多层薄膜涂层。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述ZrCuAlMo层包括锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)和钼(Mo)，并且所述ZrCuAlMo层的厚度大于0μm且小于或等于0.5μm。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述混合层包括锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)和氮(N)，并且所述混合层的厚度为0.1μm至0.5μm。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述ZrCuAlMoN层包括锆(Zr)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)和氮(N)，并且所述ZrCuAlMoN层的厚度为0.1μm至10μm。
16.根据权利要求11所述的方法，其中在所述第四步骤中，逐渐增加以形成所述混合层的氮气(N2)的浓度基于所述氩气(Ar)的体积为大于0vol％且小于或等于50vol％。
17.根据权利要求11的方法，其中在所述第四步骤中，用于形成所述ZrCuAlMoN层的氮气(N2)的浓度基于所述氩气(Ar)的体积为5vol％至50vol％。
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