CN106939414B - 基材上生长AlMgB14膜层的方法及采用该方法制得的制品 - Google Patents

基材上生长AlMgB14膜层的方法及采用该方法制得的制品 Download PDF

Info

Publication number
CN106939414B
CN106939414B CN201710117686.6A CN201710117686A CN106939414B CN 106939414 B CN106939414 B CN 106939414B CN 201710117686 A CN201710117686 A CN 201710117686A CN 106939414 B CN106939414 B CN 106939414B
Authority
CN
China
Prior art keywords
film layer
almgb
items
content
growing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710117686.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106939414A (zh
Inventor
陈意桥
曹耀辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qinhuangdao Boostsolar photovoltaic Equipment Co Ltd
Original Assignee
Qinhuangdao Boostsolar photovoltaic Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qinhuangdao Boostsolar photovoltaic Equipment Co Ltd filed Critical Qinhuangdao Boostsolar photovoltaic Equipment Co Ltd
Priority to CN201710117686.6A priority Critical patent/CN106939414B/zh
Publication of CN106939414A publication Critical patent/CN106939414A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106939414B publication Critical patent/CN106939414B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
    • C23C16/45531—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations specially adapted for making ternary or higher compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/38—Borides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

本发明针对现有技术在基材表面生成保护膜时膜层均匀性差、随形性低的不足及现有技术制品摩擦系数高、耐磨性差、硬度低的不足，提供一种基材上生长AlMgB14膜层的方法及采用该方法制得的制品，一种基材上生长AlMgB14膜层的方法，采用原子层沉积的方法在制品的所需表面生长AlMgB14膜层，采用Al的前驱体、Mg的前驱体、B的前驱体三种前驱体交替反应，每种前驱体反应完成后通入H的等离子体进行还原反应，得到含有纯的Al层、Mg层和B层的AlMgB14膜层，采用本发明的方法制得的制品，膜层的随形性能好、厚度均匀，具有高的硬度、低的摩擦系数，可增强产品的耐磨性，延长制品或产品的使用寿命。

Description

基材上生长AlMgB14膜层的方法及采用该方法制得的制品
技术领域
本发明涉及原子层沉积加工领域，特别涉及采用原子层沉积方式在基材表面生成AlMgB14膜层的方法及用该方法制得的制品。
背景技术
在现有技术中，在制造轴承、齿轮、铸造件等表面易磨损的金属材料时，为提高部件耐磨性，延长使用寿命，提高工作效率，通常采用在制品表面涂镀保护层的方法来提高材料表面的硬度、降低材料的摩擦系数。目前，广泛采用的方法主要有热喷涂法和气相沉积法(例如物理气相沉积法PVD法、化学气相沉积法CVD法、等离子体化学气相沉积PECVD法)，采用以上方法为制品或材料生成保护膜层时，由于基体材料形状凹凸不一，例如在球形产品表面喷涂时，基体材料表面喷涂不均匀，因此采用目前的工艺生成的膜层随形性差、厚度均匀性差。再有，现有技术中，高硬度材料、高耐磨性、低摩擦系数的材料价格昂贵，使得民有产品只能降低对硬度、摩擦系数的要求，使得产品的硬度差、摩擦系数高、耐摩性差、易损坏，寿命低。
发明内容
本发明的目的是，针对现有技术在基材表面生成保护膜时膜层均匀性差、随形性低的不足提供一种在基材表面生成保护膜的方法；
本发明进一步的目的是针对现有技术制品摩擦系数高、耐磨性差、硬度低的不足，提供一种高硬度、低摩擦系数的制品。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种基材上生长AlMgB14膜层的方法，采用原子层沉积的方法在制品的所需表面生长AlMgB14膜层，采用Al的前驱体、Mg的前驱体、B 的前驱体三种前驱体交替反应，每种前驱体反应完成后通入H的等离子体进行还原反应，得到含有纯的Al层、Mg层和B层的AlMgB14膜层；
Al的前驱体为三甲基铝Al(CH3)3、三异丁基铝、三甲基酰胺基铝的一种或两种及两种以上的混合物；Mg的前驱体为二戊镁、乙基二戊镁中的一种或二者的混合物；B的前驱体为有机化物或有机氢化物中的一种或两种；
B的前驱体为三甲基硼，B2H6、B2H10中的一种或两种或两种以上的混合物；
在真空下、温度为室温到1000℃，下生长AlMgB14膜层，真空度可为10-6-10-8mbar；
温度是100℃-500℃；
AlMgB14膜层中Al、Mg含量为1:0.8-1.2，B的含量大于等于Al、Mg的含量和；
B含量80%-96%；Al含量2%-10%；Mg含量2%-10%；
B含量为90%。Al含量为5%、Mg含量为5%；
在耐高温基体材料上以ALD的方式生长膜层后进行快速高温退火；
所述快速高温退火工艺为：在氩气和氮气环境中以每秒不超过1000℃的速度快速升温到600-1000℃，保温时间不超过30分钟，一般为30秒到几分钟，而后在加热区外自然冷却到常温；
具有AlMgB14膜层的制品，所述制品为非塑性金属或非金属材料，所述AlMgB14膜层生长在所述制品的至少工作表面，采用前述所述各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在制品的至少工作表面生长AlMgB14膜层；
所述制品为传动件、滑动件、滚动件、支撑件、切削件、磨削件、容器、纺织品、玻璃或玻璃制品中的一种。
一种滚动连接件，包括球体及球体的支撑件，在球体的外表面和/或球体支撑件的至少支撑表面ALD的方法设置有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求5-7的方法中所述的含量。
一种球体，在球体的外表面通过ALD的方法设置有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用前述的方法中所述的含量。
一种滚动件的支撑件，设置有滚动件的支撑表面，在支撑件的至少支撑表面通过ALD的方法设置有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用前述的方法中所述的含量，所述滚动件为滚珠，支撑件为轴承内圈或所述滚动件为万向联轴器的球体。
一种火车车轮，在车轮的至少与轨道连接的表面通过ALD的方法设置有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用前述的方法中所述的含量。
一种轨道，至少在所述轨道的工作表面通过ALD的方法设置有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用前述的方法中所述的含量。
一种玻璃，在玻璃的外表面通过ALD的方法设置有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用前述的方法中所述的含量。
一种陶瓷，在陶瓷的外表面通过ALD的方法设置有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用前述的方法中所述的含量。
一种轮胎，在轮胎的内表面和外表面通过ALD的方法分别设置有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用前述的方法中所述的含量。
一种纺织面料，在纺织面料的至少上表面和/或下表面通过ALD的方法分别设置有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用前述的方法中所述的含量。
一种切割工具，在切割工具的至少刃口处通过ALD的方法分别设置有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求5-7的方法中所述的含量。
一种活塞，在活塞的至少与缸体滑动连接的工作表面通过ALD的方法设置有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求5-7的方法中所述的含量。
一种缸体，在缸体的至少与活塞滑动连接的工作表面通过ALD的方法设置有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用前述的方法中所述的含量。
一种刹车片，在刹车片的至少工作表面通过ALD的方法设置有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用前述的方法中所述的含量。
一种容器，在容器的至少内表面通过ALD的方法设置有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用前述的方法中所述的含量。
一种啮合传动件，包括啮合传动部位，在所述啮合传动件的至少啮合部位采用ALD的方法沉积有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用前述的方法中所述的含量。
一种十字轴式联轴器，包括十字轴，在所述十字轴的连接孔的孔内表面和/或十字轴的外表面采用ALD的方法沉积有AlMgB14膜层。
一种纺织面料，在纺织面料的至少上表面和/或下表面通过ALD的方法分别设置有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量前述的方法中所述的含量，膜层包覆在纤维的外表面及纤维与纤维的交叉处形成的空隙表面。
一种螺纹传动件，包括螺纹，在所述螺纹传动件的至少螺纹部位采用ALD的方法沉积有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求5-7的方法中所述的含量。
采用本发明的方法在基材表面生成保护膜层，由于通过ALD的方式在制品表面生成保护膜或保护层，因此膜层的随形性能好、厚度均匀。
本发明的产品，在基材表面采用ALD的工艺生长AlMgB14薄膜，由于BAM材料具有高硬度，低密度，抗高温氧化以及低摩擦系数等优异的综合性能，因此使制品具有高的硬度、低的摩擦系数，可增强产品的耐磨性，延长制品或产品的使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步地描述：
本发明充分利用原子层沉积的自限制性，采用ALD方式在金属材料或非金属材料的表面生成BAM（AlMgB14）膜层。具体实施方法如下：
采用三种前驱体交替反应，一种前驱体为铝（Al）的前驱体，另一种为镁（Mg）的前驱体，第三种为硼（B）的前驱体，氢（H）的等离子体作为还原剂依次还原出纯的金属Al、Mg和非金属B，每次通入一种前驱体而后通入H的等离子体，生成该纯金属Al或者Mg或者非金属B，而后再通入另一种前驱体，再通入H的等离子体，再通入第三种前驱体，进而通入H的等离子，依次反应生成长有AlMgB14膜层的制品。
Al的前驱体可为三甲基铝Al(CH3)3、三异丁基铝、三甲基酰胺基铝；Mg的前驱体可为二戊镁、乙基二戊镁；B的前驱体可为有机化物或有机氢化物，例如三甲基硼，B2H6、B2H10作为前驱体。
最好在如下工艺条件下进行原子层沉积，在真空下、温度为100℃-500℃下生长，真空度可为10-6-10-8mbar。在上述温度下，可得到高质量的纯金属。一般情况下AlMgB14膜层中各元素含量遵循下述原则：Al、Mg含量保持基本一致，B的含量高于Al、Mg的含量和。优选地，B含量80%-96%，其中90%最优；Al含量2%-10%，其中5%最优；Mg含量2%-10%，其中5%最优。
采用上述方法处理的基材，在基材的被处理表面沉积有金属分层。耐磨性、硬度和摩擦系数均显著提高
为得到更高质量的BAM膜层，在耐高温基体材料上以ALD的方式生长膜层后进行快速高温退火，可使材料具有更好的耐磨性、硬度和低的摩擦系数。如当采用金属材料、陶瓷材料、玻璃材料等作为基体材料时，可以进行快速高温退火。可以采用如下退火工艺：采用高温快速退火炉对生长有BAM膜层的制品进行高温快速退火处理，以每秒500℃-1000℃速度快速升温到600-1000℃，而后进行保温，保温时间不超过30分钟，一般为30秒到几分钟，而后在加热区外自然冷却到常温。
通过快速高温退火可以获得好的晶粒，使得分层的元素迅速形成合金，提高膜层的质量。
本发明的生成膜层的方法可用任何类型的材料表面，优选非塑性材料的涂覆，包括但不限于如下应用领域的非塑性金属材料、非塑性非金属材料：优选的金属材料为但不限于钢铁材料及其合金；优选的非金属材料为可为但不限于塑料、树脂、碳纤维，陶瓷材料、玻璃等高分子材料。优选的应用领域包括航空航天中飞行器表面、工业加工中的但不限于传动件、滚动件、支撑件、切削件、滑动件；家庭装修装饰制品，需要表面耐磨的制品如地砖。容器的耐磨表面、气缸的活塞阀和缸体内表面、等，滑动摩擦表面、滚动摩擦表面、易磨损表面如地砖。本AlMgB14膜应用的材料的要求为能耐得住生成本膜层的工艺温度，如在生长本膜层时，膜层的生长温度为室温到1000℃，因此膜应用的材料可经受1000℃的温度即可。优选的生长温度为250℃-600℃，比如250℃、300℃、320℃、350℃、360℃、380℃、400℃、450℃、480℃、470℃、500℃、510℃、520℃、550℃、及其之间的数值。
本发明的生成膜层的方法可用于任何类型的基材表面的膜层生长，该表面可以是外表面，也可以是内表面，还可以是底面和侧面，只要该表面具有耐高温、摩擦系数小的需求，即可生长本膜层。
比如，可用于传动件的传动表面的膜层生长，齿轮、蜗轮、齿条等啮合传动件的啮合传动表面的膜层生长，可采用ALD的方法在齿轮的全部外表面或部分表面，如至少在齿轮的轮齿表面生长BAM膜层，使齿轮得到耐磨损的传动表面。还可以是带轮的至少与带连接的传动表面、当带轮是平轮时，在平轮的外圆周表面设置本膜层，带轮为槽轮时，在带轮的槽底和/或槽壁表面设置本膜层。当传动件是丝杆、螺母等传动副时，至少在螺纹处设置本膜层。当是螺纹固定件如螺栓、螺杆、螺钉等螺纹连接件时，至少在螺纹处设置本膜层，由于在坚固件的使用过程中，螺栓头部、螺钉头部、螺杆的头部均是易受损部位，因此最好整个螺纹连接件的表面均设置本膜层。
比如，可以用于滚动连接的连接表面，如在轴承的滚珠表面和/或轴承内圈的至少内表面采用ALD的方法生长BAM膜层，得到表面生长有BAM膜层的滚珠，得到至少内圈的内表面生长有BAM膜层的轴承；再比如滚轮与支撑面，如在火车轨道表面、火车车轮表面均可以采用本发明的方法生长BAM膜层，至少在火车轨道的与车轮连接的表面生长BAM膜层，和/或至少在车轮的与轨道连接的表面生长BAM膜层，得到至少在轨道的上表面和侧表面生长有BAM膜层的火车轨道，得到至少在车轮的轮子的凹槽内生长有BAM膜层的火车车轮；再比如万向联轴器的连接表面，如在万向联轴器的球体表面或和球体的至少支撑表面，十字轴万向联轴器的十字轴连接的连接孔的内表面，也可在整个十字轴的外表面均设置本BAM膜层，这样，当联轴器工作时，可减少两十字轴连接部位的磨损，提高其寿命，且可提高联轴器的使用性能。
还可用于滑动件的连接表面，如滑轨和滑块的至少滑动表面，当滑轨为滑槽时，在滑轨的滑槽内设置本膜层，或者在滑轨的所有表面都设置本膜层，来增加滑轨的耐磨性，当滑块在滑槽内滑动时，可在滑块的底面和与滑槽侧壁滑动连接的侧壁部分设置本膜层，或在滑块的各表面设置本膜层。
还可在玻璃等无机物的表面生长BAM膜层，赋予玻璃耐磨损、光滑的特性，再比如磁器如陶瓷的表面原子层沉积有AlMgB14膜层，增加陶瓷的耐磨性能。可在玻璃的工作表面，也可在玻璃的各表面设置本膜层。
还可在轮胎的至少外表面设置本膜层，增加轮胎的耐磨性能提高轮胎的寿命。还可在轮胎的内表面设置本膜层，提高轮胎内表面对轮子的耐磨性能。
比如纺织面料，可在纺织面料的表面原子层沉积AlMgB14膜层，这样在纺织面料的所有纤维的表面都会包裹本耐磨层，提高整体纺织面料的耐磨性和硬度，提高纺织面料的工业用途。如可将植物纤维织成的纺织面料用于过滤布，本BAM膜层将纤维外表面包裹起来，并在纤维和纤维的交叉部位的孔内形成保护膜层，有利于水的渗透，同时提高纤维表面的耐磨性能，增加其防水性及渗水性。
在剃须刀、水果刀的刀片的至少刀刃部分、冰鞋用的冰刀刃口表面，锯、钻头、剑或剪刀设置本耐磨层。也可在刀具的整个表面设置本膜层。
还可在各种容器的至少内层表面原子层沉积有AlMgB14膜层。
还可为活塞的与缸体滑动连接的外表面、缸体的与活塞滑动连接的内表面设置本膜层。或者在活塞的各表面、缸体各表面设置本膜层。
还可为刹车片的各表面或刹车片的至少工作表面设置本膜层。
还可为容器的内表面和外表面或者至少工作表面设置本膜层，比如当容器内盛装有物品时，在容器的内表面设置本膜层，可防止物品对内膜层的损坏。
原子层沉积的方法沉积在任何形状的工作表面上，增加工作表面的耐磨性能、减少摩擦阻力，尤其适合应用在飞行器的表面，防止飞行中与大气摩擦产生过多的热量。
当然，本原子层沉积AlMgB14的膜层不仅可以用于工作表面增加膜层，还可用于非工作表面，也就是可在制品的任何部位原子层沉积有本AlMgB14的膜层。
在制品表面生长AlMgB14膜层时，Al、Mg、B三种元素的前驱体的通入顺序并无严格要求，可以先通入任何一种元素，接着通入另外一种元素，再通入第三种元素，在通入每种元素反应后均需通入H的等离子体进行还原反应，分别生长出纯的Al层、Mg层、B层。
例如，先通入Al的前驱体，反应完毕，通入H的等离子体进行还原反应，得到纯的Al层，将多余的Al的前驱体和H的等离子体排放出反应室后再通入Mg的前驱体生长出Mg原子层，再通入H的等离子体进行还原反应，得到纯的Mg层，将多余的Mg的前驱体和H的等离子体排放出反应室后再通入B的前驱体生长出B原子层，再通入H的等离子体进行还原反应，得到纯的B层。继而得到具有纯的Al层、Mg层和B层的分层的，它们在基材上的生长顺序依次为Al层、Mg层和B层依次累积生长。采用高温快速退火的方法可加强各原子层之间的键合。得到原子间结合致密的AlMgB14膜层，消除原子层间的应力、晶粒大小分布更均匀、提高AlMgB14膜层的韧性和延展性。此时，膜层的耐磨性能更好，摩擦系数更小。

Claims (28)

1.一种基材上生长AlMgB14膜层的方法，采用原子层沉积的方法在制品的所需表面生长AlMgB14膜层，其特征在于，采用Al的前驱体、Mg的前驱体、B 的前驱体三种前驱体交替反应，每种前驱体反应完成后通入H的等离子体进行还原反应，得到含有纯的Al层、Mg层和B层的AlMgB14金属膜层，在耐高温基体材料上以ALD的方式生长膜层后进行快速高温退火，所述快速高温退火工艺为：在氩气和氮气环境中以每秒500℃-1000℃速度快速升温到600-1000℃，而后进行保温，保温时间大于等于30秒小于等于30分钟，而后在加热区外自然冷却到常温。
2.如权利要求1所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法，其特征在于，Al的前驱体为三甲基铝Al(CH3)3、三异丁基铝、三甲基酰胺基铝的一种或两种以上的混合物；Mg的前驱体为二戊镁、乙基二戊镁中的一种或二者的混合物；B的前驱体为有机化物或有机氢化物中的一种或两种。
3.如权利要求2所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法，其特征在于，B的前驱体为三甲基硼，B2H6、B2H10中的一种或两种以上的混合物。
4.如权利要求1或2所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法，其特征在于，在真空下、温度为室温到1000℃下生长AlMgB14膜层，真空度为10-6-10-8mbar。
5.如权利要求4所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法，其特征在于，温度是100℃-500℃。
6.如权利要求1所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法，其特征在于，AlMgB14膜层中Al、Mg含量为1:0.8-1.2，B的含量大于等于Al、Mg的含量和。
7.如权利要求6所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法，其特征在于，B含量80%-96%；Al含量2%-10%；Mg含量2%-10%。
8.如权利要求7所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法，其特征在于， B含量为90%；
Al含量为5%、Mg含量为5%。
9.具有AlMgB14膜层的制品，其特征在于，所述制品为非塑性金属或非金属材料，所述AlMgB14膜层生长在所述制品的至少工作表面，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在制品的至少工作表面生长AlMgB14膜层。
10.如权利要求9所述的具有AlMgB14膜层的制品，其特征在于，所述制品为传动件、滑动件、滚动件、支撑件、切削件、磨削件、容器、纺织品、玻璃制品中的一种。
11.一种滚动连接件，包括球体及球体的支撑件，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在球体的外表面和/或球体支撑件的至少支撑表面ALD的方法设置AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量。
12.一种球体，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在球体的外表面通过ALD的方法设置AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量。
13.一种滚动件的支撑件，其特征在于，设置有滚动件的支撑表面，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在支撑件的至少支撑表面通过ALD的方法设置AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量，所述滚动件为滚珠，支撑件为轴承内圈或所述滚动件为万向联轴器的球体。
14.一种火车车轮，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在车轮的至少与轨道连接的表面通过ALD的方法设置AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量。
15.一种轨道，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法至少在所述轨道的工作表面通过ALD的方法设置AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量。
16.一种玻璃，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在玻璃的外表面通过ALD的方法设置AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量。
17.一种陶瓷，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在陶瓷的外表面通过ALD的方法设置AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量。
18.一种轮胎，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在轮胎的内表面和外表面通过ALD的方法分别设置AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量。
19.一种纺织面料，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在纺织面料的至少上表面和/或下表面通过ALD的方法分别设置AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量。
20.一种切割工具，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在切割工具的至少刃口处通过ALD的方法分别设置AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量。
21.一种活塞，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在活塞的至少与缸体滑动连接的工作表面通过ALD的方法设置AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量。
22.一种缸体，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在缸体的至少与活塞滑动连接的工作表面通过ALD的方法设置AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量。
23.一种刹车片，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在刹车片的至少工作表面通过ALD的方法设置AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量。
24.一种容器，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在容器的至少内表面通过ALD的方法设置AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量。
25.一种啮合传动件，包括啮合传动部位，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在所述啮合传动件的至少啮合部位采用ALD的方法沉积有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量。
26.一种十字轴式联轴器，包括十字轴，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在所述十字轴的连接孔的孔内表面和/或十字轴的外表面采用ALD的方法沉积有AlMgB14膜层, 所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量。
27.一种纺织面料，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在纺织面料的至少上表面和/或下表面通过ALD的方法分别设置AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量，膜层包覆在纤维的外表面及纤维与纤维的交叉处形成的空隙表面。
28.一种螺纹传动件，包括螺纹，其特征在于，采用权利要求1-5各项之一所述的基材上生长AlMgB14膜层的方法在所述螺纹传动件的至少螺纹部位采用ALD的方法沉积有AlMgB14膜层，所述AlMgB14膜层中各组份含量采用权利要求6-8各项之一的方法中所述的含量。
CN201710117686.6A 2017-03-01 2017-03-01 基材上生长AlMgB14膜层的方法及采用该方法制得的制品 Active CN106939414B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710117686.6A CN106939414B (zh) 2017-03-01 2017-03-01 基材上生长AlMgB14膜层的方法及采用该方法制得的制品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710117686.6A CN106939414B (zh) 2017-03-01 2017-03-01 基材上生长AlMgB14膜层的方法及采用该方法制得的制品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106939414A CN106939414A (zh) 2017-07-11
CN106939414B true CN106939414B (zh) 2019-08-30

Family

ID=59469478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710117686.6A Active CN106939414B (zh) 2017-03-01 2017-03-01 基材上生长AlMgB14膜层的方法及采用该方法制得的制品

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106939414B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111454062B (zh) * 2019-01-22 2022-03-08 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种AlMgB14陶瓷材料粉体的制备方法
US12015046B2 (en) 2021-02-05 2024-06-18 Kla Corporation Back-illuminated sensor with boron layer deposited using plasma atomic layer deposition

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101418397A (zh) * 2008-12-02 2009-04-29 西北有色金属研究院 一种TiB2强化的MgAlB14超硬材料的制备方法
CN102470537A (zh) * 2009-07-17 2012-05-23 吉列公司 剃刀上的原子层沉积涂层
CN103732365A (zh) * 2011-08-05 2014-04-16 吉列公司 具有铝镁硼化物(AlMgB14)基涂层的剃刀刀片
CN104718886A (zh) * 2014-11-18 2015-06-24 周潘玉 采棉摘锭

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101418397A (zh) * 2008-12-02 2009-04-29 西北有色金属研究院 一种TiB2强化的MgAlB14超硬材料的制备方法
CN102470537A (zh) * 2009-07-17 2012-05-23 吉列公司 剃刀上的原子层沉积涂层
CN103732365A (zh) * 2011-08-05 2014-04-16 吉列公司 具有铝镁硼化物(AlMgB14)基涂层的剃刀刀片
CN104718886A (zh) * 2014-11-18 2015-06-24 周潘玉 采棉摘锭

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Influence of boron contents on properties of AlMgB films prepared by RF magnetron sputtering;QU Wenchao et al.;《RARE METALS》;20120430;第31卷(第2期);164-167页
Processing of ultra-hard coatings based on AlMgB14 films;M H Yuzvyuk et al.;《Journal of Physics: Conference Series》;20161231;第769卷;1-6
Pulsed laser deposition of AlMgB14 on carbide inserts for metal cutting;Ram Cherukuria et al.;《Surface and Coatings Technology》;20021231;第155卷(第2002期);112–120
新型超硬材料AlMgB14 的制备与性能研究;赵磊等;《热加工工艺》;20131031;第42卷(第20期);37-41页

Also Published As

Publication number Publication date
CN106939414A (zh) 2017-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108754415B (zh) 一种周期性多层纳米结构AlTiN/AlCrSiN硬质涂层及其制备方法和应用
US10006547B2 (en) Piston ring and its production method
US5198285A (en) Hard and lubricant thin film of iron base metallic material coated with amorphous carbon-hydrogen-silicon
CN109338300B (zh) 一种高熵合金氮化物涂层的高硬度材料及其制备方法
US8293359B2 (en) Multilayer CVD-coating and tool with such a coating
US8388709B2 (en) Coated article
EP3396015A1 (en) Composite functional cutter coating for cutting titanium alloy and preparation method therefor
US8661776B2 (en) Link chain with chain joints coated with a hard material
CN105603387B (zh) 氮化硼系复合涂层、具有该复合涂层的梯度超细硬质合金刀具及其制备方法
CN104480478B (zh) 一种渗氮pvd复合涂层及其制备方法
WO2012133461A1 (ja) 硬質皮膜被覆部材及びその製造方法、並びにそれを具備する刃先交換式回転工具
CN106939414B (zh) 基材上生长AlMgB14膜层的方法及采用该方法制得的制品
TWI589403B (zh) 提高低溫陶瓷塗層黏著性的方法
Ali et al. Tantalum carbide films synthesized by hot-filament chemical vapor deposition technique
WO2013105348A1 (ja) ダイヤモンド被覆工具
Bai et al. Chemical vapor deposition of rhenium on a gourd shaped graphite substrate
CN108624881B (zh) 一种干切削刀具及其制备方法
Gaydaychuk et al. Influence of Al-Si-N interlayer on residual stress of CVD diamond coatings
Yang et al. Microstructure evolution of thermal spray WC–Co interlayer during hot filament chemical vapor deposition of diamond thin films
CN109402590A (zh) 一种磁控溅射制备高熵合金涂层的方法
Shah et al. Influence of reactive gas and temperature on structural properties of magnetron sputtered CrSiN coatings
CN108103505A (zh) 一种提高冷镦模具寿命的pvd/cvd/pcvd涂层处理方法
Ma et al. Hot-filament chemical vapor deposition of amorphous carbon film on diamond grits and induction brazing of the diamond grits
JP5555835B2 (ja) 耐摩耗性にすぐれたターニング加工用表面被覆切削工具およびその製造方法
Barquete et al. Thermodiffused vanadium carbide interface for diamond films on steel and cemented carbides substrates

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant