CN116145082A - 狭缝涂布模具表面清洗方法及表面结构的制备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了狭缝涂布模具表面清洗方法及表面结构的制备，涉及金属表面处理技术领域。狭缝涂布模具表面处理结构，包括：在基材表面镀覆底部支撑层，包含铬层；底部支撑层表面镀覆应力扩散层，包含CrN/Cr2N/CrON叠层结构；应力扩散层表面镀覆阻扩散层，包含Cr2O3层；其制备方法，包括：在狭缝涂布模具表面采用PVD方式进行镀膜，依次叠加底部支撑层、中间应力扩散层和顶部阻扩散层即可。本发明提供的制备方法获得的表面处理结构与基体结合力明显增加，表面硬度显著增强，且具有更加优异的耐腐蚀性能，能够有效延长模具的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及狭缝涂布模具表面清洗方法及表面结构的制备。
背景技术
随着新能源汽车的普及，锂电池的需求量大大提高，涂布作为锂电池生产重要的一环，涂布模头又是涂布过程中最重要的工具，涂布模头的产量也大幅上升。涂布模头一般使用不锈钢作为原材料，由于不锈钢基材硬度低，在使用过程又受到涂布浆料的磨损与腐蚀，市面上最初的解决方案是在模头表面电镀Cr，电镀工艺环境污染严重且电镀Cr硬度一般在900HV左右，涂层耐磨性差。目前也有一些采用PVD方法制备出来的涂层，最多使用的CrN涂层，涂层的硬度和耐腐蚀性能都不是特别好。
现有的电镀Cr工艺硬度偏低，不耐磨损；溅射CrN耐磨性虽说比电镀Cr好，但涂层的耐腐蚀性一般，材料腐蚀的主要原因是腐蚀介质通过孔隙扩散到基材表面。Cr2O3为陶瓷材料，是目前耐腐蚀性最好的涂层之一，目前的制备方式主要包括热喷涂、涂层后氧化、PVD等方式，热喷涂涂层的结合力不高，涂层后氧化的涂层厚度不厚，PVD方式主要需要解决涂层结合力和涂层致密性问题。
发明内容
本发明的目的在于提供狭缝涂布模具表面清洗方法及表面结构的制备，该制备方法获得的表面处理结构与基体结合力明显增加，表面硬度显著增强，且具有更加优异的耐腐蚀性能，能够有效延长模具的使用寿命。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
一种狭缝涂布模具表面处理结构，包括：在基材表面镀覆底部支撑层，包含铬层；
底部支撑层表面镀覆应力扩散层，包含CrN/Cr2N/CrON叠层结构；
应力扩散层表面镀覆阻扩散层，包含Cr2O3层。本发明在涂布模头表面采用PVD方式进行镀膜，分别制备获得底部支撑层Cr层，中间应力扩散层CrN/Cr2N/CrON叠层结构，且叠层中CrON中氧的含量不断增加，以及顶部阻扩散层α-Cr2O3涂层。本发明制备的复合涂层，通过设计中间应力扩散层中CrN、Cr2N、CrON涂层的交互设置，可以很好的解决涂层结合力问题，有效改善复合涂层与基材之间的结合能力；氧化铬涂层能够减少或避免外部的氧气扩散进入涂层内，中间应力扩散层CrN/Cr2N/CrON叠层结构可能通过吸收来自氧化铬涂层的热应力，以改善复合涂层结构中的高温热应力分布；同时氧化铬涂层的应力比较大。因此，本发明提供的模具表面处理结构具有良好的高温稳定性及高温抗氧化性，与基材之间的结合性能更加优异，且表面处理结构的表面硬度得到显著的提升，耐腐蚀性得到明显改善。
具体而言，底部支撑层厚度为2~4μm。
具体而言，应力扩散层厚度为5~15μm。
具体而言，应力扩散层以CrN层、Cr2N层和CrON层为一组，并以此为周期进行叠加镀层形成叠层结构。
具体而言，叠层结构中从应力扩散层到阻扩散层方向上，CrON层中含氧量呈现梯度增加。
具体而言，阻扩散层厚度为3~6μm。
本发明又公开了上述狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法，包括：在狭缝涂布模具表面采用PVD方式进行镀膜，依次叠加底部支撑层、中间应力扩散层和顶部阻扩散层即可。
进一步具体的，上述狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法，包括：
步骤一：基材预处理，取基体超声清洗0.5~1h，去除表面油污；
步骤二：采用PVD物理气相沉积，以铬为靶材，在通氩气的流量为300~500sccm的环境下，于基材上形成铬涂层得到底部支撑层；
步骤三：采用PVD物理气相沉积，以铬为靶材，在通氮气的流量为300~700sccm的环境下，于底部支撑层上形成氮化铬涂层；以铬为靶材，在通氮气的流量为50~100sccm且通氩气400~800sccm的环境下，于氮化铬涂层上形成Cr2N涂层；以铬为靶材，在通氮气的流量为300~500sccm且通氧气30~1000sccm的环境下，于Cr2N涂层上形成CrON涂层；以此为周期进行叠加镀层形成叠层结构获得中间应力扩散层；
步骤四：采用PVD物理气相沉积，以铬为靶材，在通氧气的流量为250~500sccm的环境下，于中间应力扩散层上形成氧化铬涂层获得顶部阻扩散层。
具体而言，PVD物理气相沉积过程中，镀膜温度为300~600℃。
具体而言，PVD物理气相沉积过程中，设置偏压为100~200V。
需要说明的是，步骤三的叠层结构制备过程中，CrON层中含氧量的梯度增加通过在每个周期制备CrON层时调整氮气和氧气流量比实现。
进一步优选地，上述狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法过程中，在步骤四后还进行钝化液浸渍封闭处理。
需要说明的是，钝化液浸渍封闭处理的具体过程为：
取步骤四获得的产品置于氟硅烷或改性氟硅烷的乙醇溶液中，加入乙酸调节pH至4~5，处理温度为55~65℃，并施加超声频率为35~45kHz的超声波处理，时间为2~5min，然后移出沥干，在空气中放置10~15min，之后100℃条件下烘干15~30min。本发明以二乙二醇单乙烯基醚、九氟-1-碘-丁烷、烯丙基-2-溴苯甲基醚等为原料，制备获得含氟功能单体，再与含硅氢基团的硅烷偶联剂进行硅氢加成反应制备获得氟硅烷，作为钝化封闭液对表面处理结构进行浸渍处理，能够进一步增强表面处理结构的耐腐蚀性能，且一定程度上也改善了表面处理结构的硬度。其原因可能在于，采用改性氟硅烷有机溶剂进行浸渍处理，并在该过程中同时施加超声处理，超声波通过空化作用能够很好地分散溶液，使得有机分子更均匀致密地沉积在表面处理结构表面，形成更佳的保护膜，提高对表面处理结构的保护作用，其耐腐蚀性能大大提高。
需要说明的是，改性氟硅烷的制备方法，包括：以二乙二醇单乙烯基醚、九氟-1-碘-丁烷、烯丙基-2-溴苯甲基醚为原料，制备获得含氟功能单体，再与含硅氢基团的硅烷偶联剂进行硅氢加成反应制备得到改性氟硅烷。
具体的，上述改性氟硅烷的制备方法，包括：
S1：取九氟-1-碘-丁烷、偏重亚硫酸钠溶于水中，氮气氛围以及加热条件下加入AIBN和二乙二醇单乙烯基醚反应得到中间体1；
S2：取中间体 1加入28~30wt%浓度的冰醋酸水溶液，加热后加入锌粉反应，再加入盐酸反应得到中间体2；
S3：取中间体2、28~30%wt浓度的偏重亚硫酸钠水溶液，氮气氛围以及加热条件下加入九氟-1-碘-丁烷和AIBN反应得到中间体3；
S4：氮气氛围下取去除表面氧化膜的镁屑、一粒I2，再加入无水四氢呋喃和烯丙基-2-溴苯甲基醚，然后加入二溴乙烷反应过夜得到格式试剂；
S5：在氮气条件下取中间体3、CuBr加入无水四氢呋喃，再加入格式试剂室温搅拌反应得到含氟单体；
S6：取含氟单体溶于甲苯中，加热后加入karstedt催化剂搅拌；然后加入三乙氧基硅烷得改性氟硅烷。
具体而言，步骤S1中，九氟-1-碘-丁烷、偏重亚硫酸钠的摩尔比为1:0.25~0.4；九氟-1-碘-丁烷与水的固液比为1.8~2.2g:1mL；AIBN与九氟-1-碘-丁烷的摩尔比为2.5~3.5:1；二乙二醇单乙烯基醚与九氟-1-碘-丁烷的摩尔比为1.2~1.7:1。
具体而言，步骤S2中，中间体1与冰醋酸水溶液的质量比为1:1.2~1.5；锌粉与中间体1的摩尔比为1.3~1.6:1；锌粉与盐酸的固液比为0.6~0.7g:1mL。
具体而言，步骤S3中，中间体2与偏重亚硫酸钠水溶液的固液比为1~2g:1mL；九氟-1-碘-丁烷与中间体2的摩尔比为1.1~1.4:1；AIBN与中间体2的摩尔比为0.04~0.06:1。
具体而言，步骤S4中，镁屑与无水四氢呋喃的固液比为1~1.5g:50mL；烯丙基-2-溴苯甲基醚与镁屑的摩尔比为0.4~0.5:1；二溴乙烷与镁屑的摩尔比为0.42~0.52:1。
具体而言，步骤S5中，中间体3、CuBr的摩尔比为1:0.04~0.08；中间体3与无水四氢呋喃的固液比为0.06~0.1g:1mL；中间体3与格式试剂的摩尔比为1:1.2~1.8。
具体而言，步骤S6中，含氟单体与三乙氧基硅烷的摩尔比为1:1~1.5；含氟单体与甲苯的固液比为1g:30~40mL；karstedt催化剂浓度为45~60ppm。
进一步的，氟硅烷或改性氟硅烷的乙醇溶液的浓度为4~8v%。
本发明的又一目的在于，提供了上述表面处理结构在增强狭缝涂布模具表面硬度和/或改善狭缝涂布模具耐腐蚀性能中的应用。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明在涂布模头表面采用PVD方式进行镀膜，分别制备获得底部支撑层、中间应力扩散层以及顶部阻扩散层，获得复合涂层，与基材之间的结合能力明显提升，且表面处理结构的表面硬度得到显著的增强，耐腐蚀性得到明显改善；同时表现出优异的高温稳定性及高温抗氧化性。同时，本发明以二乙二醇单乙烯基醚、九氟-1-碘-丁烷、烯丙基-2-溴苯甲基醚等为原料，制备获得含氟功能单体，再与含硅氢基团的硅烷偶联剂进行硅氢加成反应制备获得氟硅烷，作为钝化封闭液对表面处理结构进行浸渍处理，能够进一步增强表面处理结构的耐腐蚀性能，且一定程度上也改善了表面处理结构的硬度，延长模具的使用寿命。
因此，本发明提供了狭缝涂布模具表面清洗方法及表面结构的制备，该制备方法获得的表面处理结构与基体结合力明显增加，表面硬度显著增强，且具有更加优异的耐腐蚀性能，能够有效延长模具的使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例1中制备的表面处理结构的结构示意图；
图2是本发明实施例1中制备的CrN层的XRD图谱；
图3是本发明实施例1中制备的Cr2N层的XRD图谱；
图4是本发明实施例1中制备的Cr2O3层的XRD图谱。
附图标记：
1-基材，2-底部支撑层，3-应力扩散层，4-阻扩散层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明实施例所用氟硅烷为氟硅烷偶联剂，市购。
实施例1：
狭缝涂布模具表面处理结构（其结构示意图如图1所示）的制备方法，包括：
步骤一：基材预处理，取基体超声清洗1h，去除表面油污；然后置于沉积炉内，设置转速3rpm，调整气压10-3Pa，并升温至300℃，打开氩气流量阀，调整气压为0.1Pa，接着设置基材的负偏压为1000V、持续时间8min，等离子体清洗完毕；
步骤二：采用PVD物理气相沉积，以铬为靶材，在通氩气的流量为450sccm的环境下，调整基材负偏压为120V，沉积炉内气压设定为1Pa，温度为400℃，沉积时间50min，于基材上形成铬涂层得到底部支撑层，厚度为3.1μm；
步骤三：采用PVD物理气相沉积，以铬为靶材，在通氮气的流量为500sccm的环境下，调整基材负偏压为150V，沉积炉内气压设定为1Pa，温度为320℃，镀膜电流为160A，沉积时间15min，于底部支撑层上形成氮化铬涂层；以铬为靶材，在通氮气的流量为80sccm且通氩气520sccm的环境下，调整基材负偏压为150V，沉积炉内气压设定为1Pa，温度为320℃，镀膜电流为180A，沉积时间15min，于氮化铬涂层上形成Cr2N涂层；以铬为靶材，在通氮气且通的环境下，调整基材负偏压为150V，沉积炉内气压设定为1Pa，温度为320℃，镀膜电流为120A，沉积时间15min，于Cr2N涂层上形成CrON涂层；以此为周期进行叠加镀层形成叠层结构获得中间应力扩散层；其中，周期数为4；四个周期中CrOH层沉积过程中氮气与氧气的流量比依次为420sccm/70sccm、400sccm/80sccm、300sccm/100sccm、300sccm/300sccm；应力扩散层厚度为8.6μm；
步骤四：采用PVD物理气相沉积，以铬为靶材，在通氧气的流量为400sccm的环境下，调整基材负偏压为180V，沉积炉内气压设定为1Pa，温度为350℃，镀膜电流为150A，沉积时间40min，于中间应力扩散层上形成氧化铬涂层获得顶部阻扩散层，厚度为4.2μm。
实施例2：
狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法与实施例1的区别在于：
底部支撑层厚度为底部支撑层厚度为2.6μm；应力扩散层厚度为6.3μm；阻扩散层厚度为4.9μm。需要说明的是，具体工艺参数依据所要达到的厚度作出相应调整。
实施例3：
狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法与实施例1的区别在于：
底部支撑层厚度为底部支撑层厚度为3.3μm；应力扩散层厚度为11.5μm；阻扩散层厚度为3.4μm。需要说明的是，具体工艺参数依据所要达到的厚度作出相应调整。
实施例4：
狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法与实施例1的区别在于：
底部支撑层厚度为底部支撑层厚度为4.0μm；应力扩散层厚度为10.7μm；阻扩散层厚度为5.2μm。需要说明的是，具体工艺参数依据所要达到的厚度作出相应调整。
实施例5：
狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法与实施例1的区别在于：
在步骤四后还进行钝化液浸渍封闭处理。
需要说明的是，钝化液浸渍封闭处理的具体过程为：
取步骤四获得的产品置于浓度为6.8v%的改性氟硅烷的乙醇溶液中，加入乙酸调节pH至4.5，处理温度为62℃，并施加超声频率为42kHz的超声波处理，时间为3min，然后移出沥干，在空气中放置12min，之后100℃条件下烘干20min。
改性氟硅烷的制备：
S1：按照摩尔比为1:0.32的比例取九氟-1-碘-丁烷、偏重亚硫酸钠溶于水中，九氟-1-碘-丁烷与水的固液比为2g:1mL；通入氮气并搅拌加热至65℃，然后将AIBN（与九氟-1-碘-丁烷的摩尔比为3.1:1）溶解在二乙二醇单乙烯基醚（与九氟-1-碘-丁烷的摩尔比为1.42:1）中通过恒压滴液漏斗滴加入反应体系中，滴加完毕后保温反应4h，之后降温至室温，加入3倍体积量的水，获得有机层用乙醚萃取3次、去离子水洗涤5次、无水硫酸镁干燥，减压蒸馏除去乙醚，得到中间体1；1H NMR（400 MHz，CDCl3）：δ：5.67（t，1H，-CH），3.71、3.60、2.32（10H，-CH2）；
S2：按照质量比为1:1.4的比例取中间体 1加入30%浓度的冰醋酸水溶液，升温至65℃，缓慢加入锌粉（与中间体1的摩尔比为1.45:1），然后反应3h，之后加入盐酸（锌粉与盐酸的固液比为0.65g:1mL），升温至70℃搅拌反应4h，接着采用分液漏斗分出下层油层，常压蒸馏得到中间体2；1H NMR（400 MHz，CDCl3）：δ：6.48（m，1H，C=CH），4.21、3.94（2H，C=CH2），4.10、3.76、3.34、1.76（8H，-CH2）；
S3：按照固液比为1.6g:1mL的比例取中间体2、30%浓度的偏重亚硫酸钠水溶液，通入氮气并搅拌加热至66℃，采用恒压滴液漏斗加入九氟-1-碘-丁烷（与中间体2的摩尔比为1.28:1），并缓慢加入AIBN（与中间体2的摩尔比为0.05:1），恒温反应21h，然后降温至室温，加入加入3倍体积量的水，获得有机层用乙醚萃取3次、去离子水洗涤5次、无水硫酸镁干燥，减压蒸馏除去乙醚，得到中间体3；1H NMR（400 MHz，CDCl3）：δ：5.71（t，1H，-CH），3.56、3.33、2.30、1.72（10H，-CH2）；
S4：氮气氛围下取去除表面氧化膜的镁屑、一粒I2，再加入无水四氢呋喃（镁屑与无水四氢呋喃的固液比为13g:50mL）和烯丙基-2-溴苯甲基醚（与镁屑的摩尔比为0.45:1），室温搅拌，然后按照固液比为3.8g:35mL的比例将二溴乙烷（与镁屑的摩尔比为0.48:1）溶于无水四氢呋喃通过恒压滴液漏斗缓慢滴加至反应体系中，滴加完毕后反应过夜得到格式试剂；
S5：在氮气条件下按照摩尔比为1:0.06的比例取中间体3、CuBr加入无水四氢呋喃（中间体3与无水四氢呋喃的固液比为0.08g:1mL），升温至60℃并剧烈搅拌，然后通过注射器将格式试剂（中间体3与格式试剂的摩尔比为1:1.6）转移至恒压滴液漏斗中并滴加至反应体系，滴加时间为4h，滴加完毕后再室温搅拌20h，之后用饱和氯化铵溶液淬灭，乙醚提取（3×50mL），合并有机相加入无水硫酸镁干燥，旋蒸得到含氟单体；1H NMR（400 MHz，DMSO-d6）：δ：7.35~7.25（4H，Ar-H），6.12（m，1H，C=CH），5.45、5.29（2H，C=CH2），4.46（t，1H，-CH），4.67、3.98、3.56~3.33、2.07、1.75（14H，-CH2）；
S6：按照固液比为1g:36 mL的比例取含氟单体溶于甲苯中，反应升温至55℃，加入karstedt催化剂（加入浓度为54ppm）继续搅拌50min；然后往恒压滴液漏斗中加入三乙氧基硅烷（含氟单体与三乙氧基硅烷的摩尔比为1:1.2），然后缓慢滴加到反应体系中，滴加完毕，升温至80℃恒温反应22h；趁热抽滤、冷却至室温，旋蒸、烘干后用乙醇重结晶即得改性氟硅烷；1H NMR（400 MHz，DMSO-d6）：δ：7.35~7.25（4H，Ar-H），4.50（t，1H，-CH），4.61、3.98、3.85、3.56~3.33、2.01、1.75、1.43、0.60（24H，-CH2），0.60（t，9H，-CH3）。
实施例6：
狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法与实施例5的区别在于：
钝化液浸渍封闭处理过程中，改性氟硅烷的乙醇溶液的浓度为5v%；处理温度为55℃，并施加超声频率为38kHz的超声波处理，时间为4min。
改性氟硅烷的制备与实施例5相同。
实施例7：
狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法与实施例5的区别在于：
钝化液浸渍封闭处理过程中，改性氟硅烷的乙醇溶液的浓度为7.2v%；处理温度为65℃，并施加超声频率为30kHz的超声波处理，时间为5min。
改性氟硅烷的制备与实施例5相同。
实施例8：
狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法与实施例5的区别在于：
钝化液浸渍封闭处理过程中，采用氟硅烷替代改性氟硅烷。
对比例1：
狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法与实施例1的区别在于：
在底部支撑层表面仅镀覆沉积氮化铬层和氧化铬层。
对比例2：
狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法与实施例1的区别在于：
在底部支撑层表面仅镀覆沉积Cr2N层和氧化铬层。
对比例3：
狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法与实施例1的区别在于：
在底部支撑层表面仅镀覆沉积CrON层和氧化铬层。
对比例4：
狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法与实施例1的区别在于：
在底部支撑层表面仅镀覆沉积氮化铬层、Cr2N层和氧化铬层。
对比例5：
狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法与实施例1的区别在于：
在底部支撑层表面仅镀覆沉积氮化铬层、CrON层和氧化铬层。
对比例6：
狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法与实施例1的区别在于：
在底部支撑层表面仅镀覆沉积Cr2N层、CrON层和氧化铬层。
试验例1：
XRD表征
利用X射线衍射仪对样品进行表征。XRD的检测范围为30°~90°，步长为0.02。
对实施例1中狭缝涂布模具表面处理结构制备过程中制备的CrN层、Cr2N层和Cr2O3层进行上述测试，结果如图2-4所示。从图中分析可知，图2中出现CrN相衍射峰，图3中出现Cr2N相衍射峰，图4中出现Cr2O3相衍射峰，表明本发明实施例1中CrN层、Cr2N层和Cr2O3层成功制备。
试验例2：
硬度测定
实验采用纳米压痕设备（Fischer，Scope HM2000）进行。
结合力测定
在干燥环境中，用高铁拉力机将基材与表面处理结构分别设置于仪器的测试端，然后设置试验参数：加载载荷100N，动载划痕长度3mm，加载速率100N/min，进行界面剥离粘结力的测定。
对实施例1~8、对比例1~6制备的狭缝涂布模具表面处理结构进行上述测试，结果如表1所示：
表1 性能指标测试结果
| 样品 | 硬度（GPa） | 结合力（N） |
| 实施例1 | 35 | 146 |
| 实施例2 | 38 | 148 |
| 实施例3 | 36 | 145 |
| 实施例4 | 37 | 150 |
| 实施例5 | 41 | 150 |
| 实施例6 | 40 | 149 |
| 实施例7 | 42 | 150 |
| 实施例8 | 38 | 148 |
| 对比例1 | 23 | 110 |
| 对比例2 | 20 | 100 |
| 对比例3 | 21 | 106 |
| 对比例4 | 27 | 120 |
| 对比例5 | 25 | 118 |
| 对比例6 | 26 | 115 |
从表1中的数据分析可知，本发明实施例1制备的狭缝涂布模具表面处理结构的表面硬度明显好于对比例1-6的，并且表面处理结构与基材的结合力明显好于对比例1-6的，表明本发明实施例1设计制备的表面处理结构，形成的复合涂层之间复配协同，能够进一步增强表面结构的表面硬度，且有效改善了涂层的结合力问题。且实施例5制备的狭缝涂布模具表面处理结构的表面硬度要好于实施例1和实施例8的，但结合力与其相当，表明采用本发明制备的改性氟硅烷作为钝化封闭液组分对表面处理结构浸渍处理后，进一步改善了表面结构的表面硬度。
耐腐蚀性能测定
实验测试条件为：氯化钠盐雾浓度为3wt%，盐雾pH为6.5~7.2，测试环境温度为35℃，盐雾沉降量为1.5mL/80cm2·h，腐蚀时间为24d。结束后观察测定测试样品表面的硬度，计算硬度下降率来表征样品的腐蚀性能。
对实施例1~8、对比例1~6制备的狭缝涂布模具表面处理结构进行上述测试，结果如表2所示：
表2 耐腐蚀性能测试结果
| 样品 | 硬度下降率（%） |
| 实施例1 | 1.9 |
| 实施例2 | 1.7 |
| 实施例3 | 1.8 |
| 实施例4 | 1.9 |
| 实施例5 | 0.4 |
| 实施例6 | 0.5 |
| 实施例7 | 0.3 |
| 实施例8 | 1.1 |
| 对比例1 | 4.2 |
| 对比例2 | 3.9 |
| 对比例3 | 4.1 |
| 对比例4 | 4.3 |
| 对比例5 | 3.2 |
| 对比例6 | 3.0 |
从表2中的数据分析可知，本发明实施例1制备的狭缝涂布模具表面处理结构经盐雾腐蚀后，表面硬度下降率明显低于对比例1-6的，表明本发明实施例1设计制备的表面处理结构，形成的复合涂层之间复配协同，能够进一步增强表面结构的耐腐蚀性能。且实施例5制备的狭缝涂布模具表面处理结构的表面硬度要好于实施例1和实施例8的，表明采用本发明制备的改性氟硅烷作为钝化封闭液组分对表面处理结构浸渍处理后，能够进一步增强表面结构的耐腐蚀性能。
高温自然氧化测定：
将待测样品置于800℃的恒温环境下，2h后取出，然后测定测试样品表面处理结构与基材的结合力，计算结合力下降率来表征样品的高温抗氧化性。
对实施例1~4、对比例1~6制备的狭缝涂布模具表面处理结构进行上述测试，结果如表3所示：
表3 高温抗氧化性能测试结果
| 样品 | 结合力下降率（%） |
| 实施例1 | 28.4 |
| 实施例2 | 26.2 |
| 实施例3 | 27.3 |
| 实施例4 | 27.0 |
| 对比例1 | 40.5 |
| 对比例2 | 38.1 |
| 对比例3 | 39.4 |
| 对比例4 | 35.7 |
| 对比例5 | 34.6 |
| 对比例6 | 34.0 |
从表3中的数据分析可知，本发明实施例1制备的狭缝涂布模具表面处理结构经高温处理后，表面处理结构与基材的结合力明显低于对比例1-6的，表明本发明实施例1设计制备的表面处理结构，形成的复合涂层之间复配协同，能够进一步增强表面结构的高温抗氧化性能。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种狭缝涂布模具表面处理结构，包括：在基材表面镀覆底部支撑层，包含铬层；
底部支撑层表面镀覆应力扩散层，包含CrN/Cr2N/CrON叠层结构；
应力扩散层表面镀覆阻扩散层，包含Cr2O3层。
2.根据权利要求1所述的一种狭缝涂布模具表面处理结构，其特征在于，所述底部支撑层厚度为2~4μm。
3.根据权利要求1所述的一种狭缝涂布模具表面处理结构，其特征在于，所述应力扩散层厚度为5~15μm。
4.根据权利要求3所述的一种狭缝涂布模具表面处理结构，其特征在于，所述应力扩散层以CrN层、Cr2N层和CrON层为一组，并以此为周期进行叠加镀层形成叠层结构。
5.根据权利要求3所述的一种狭缝涂布模具表面处理结构，其特征在于，所述叠层结构中从应力扩散层到阻扩散层方向上，CrON层中含氧量呈现梯度增加。
6.根据权利要求1所述的一种狭缝涂布模具表面处理结构，其特征在于，所述阻扩散层厚度为3~6μm。
7.权利要求1所述的狭缝涂布模具表面处理结构的制备方法，包括：在狭缝涂布模具表面采用PVD方式进行镀膜，依次叠加底部支撑层、中间应力扩散层和顶部阻扩散层即可。
8.权利要求1所述的表面处理结构在增强狭缝涂布模具表面硬度和/或改善狭缝涂布模具耐腐蚀性能中的应用。
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