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专利摘要

本发明公开了一种带有Al过渡层的低摩擦系数SiC-Al薄膜材料的沉积方法。调整沉积设备中的SiC靶和Al靶与基材之间的距离，将基材放置在载物台上，将沉积室内抽真空；将SiC靶和Al靶的挡板置于靶与基材之间，将Ar气导入沉积室；利用射频电源分别对SiC靶和Al靶表面进行清洗；关闭SiC靶电源，同时把Al靶的挡板撤去，使Al靶在基材上沉积过渡层；然后打开SiC靶的电源，把SiC靶的挡板撤去，使SiC靶和Al靶同时向基材溅射沉积；沉积结束后，得到带有Al中间过渡层的SiC-Al薄膜材料。利用本发明能够制备出一种具有低摩擦系数、并且与金属基材具有较高界面结合强度的SiC-Al薄膜材料。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN201310375272.5
申请日期:
2013-08-27
专利申请人:
郑州大学
分类号:
C23C14/06; C23C14/02
发明/设计人:
郑锦华
权利要求: 1.一种带有Al过渡层的低摩擦系数SiC-Al薄膜材料的沉积方法，其特征在于，所述沉积方法包括以下步骤：A、首先调整物理气相沉积设备中的SiC靶和Al靶与基材之间的距离，SiC靶与基材之间的距离为80mm，Al靶与基材之间的距离为380mm；然后在载物台上放置相应的基材，利用与沉积设备相连的抽真空装置，将沉积室内的真空压力抽至5×10-4Pa；B、分别将SiC靶和Al靶的挡板置于靶与基材之间，打开Ar气阀，将Ar气导入沉积室，调整Ar气流量至18sccm；然后打开RF射频电源，分别对SiC靶和Al靶表面进行等离子清洗，去除SiC靶和Al靶表面的污染物和氧化层；C、关闭SiC靶电源，同时把Al靶的挡板撤去，维持Ar气流量18sccm，使Al靶对准基材，在基材上沉积Al中间过渡层；所述基材上沉积Al中间过渡层过程中，Al靶的输入功率为100w，其沉积速率为0.1μm/10min；D、中间过渡层沉积完成后，将Al靶的输入功率调整至5～7w；然后打开SiC靶的RF射频电源，将SiC靶的输入功率调整至100w，把SiC靶的挡板撤去，使SiC靶和Al靶同时向基材溅射沉积；沉积结束后，同时将SiC靶和Al靶的挡板置于靶与基材之间，然后关闭SiC靶和Al靶的RF射频电源，停止Ar气的导入，得到带有Al过渡层的低摩擦系数SiC-Al薄膜材料；所述使SiC靶和Al靶同时向基材溅射沉积，SiC靶的输入功率为100w时，其沉积速率为1μm/hr；当Al靶的输入功率为5～7w时，测定计算Al原子占所得SiC-Al薄膜材料中原子的百分含量为0.88～1.06%。2.根据权利要求1所述带有Al过渡层的低摩擦系数SiC-Al薄膜材料的沉积方法，其特征在于：步骤A中所述基材为S45C碳素钢、SUS304不锈钢、Al及其合金或钛及其合金。3.根据权利要求1所述带有Al过渡层的低摩擦系数SiC-Al薄膜材料的沉积方法，其特征在于：步骤B中所述对SiC靶和Al靶表面进行等离子清洗，清洗时RF射频电源的输入功率为100w，清洗时间为10min。4.根据权利要求1所述带有Al过渡层的低摩擦系数SiC-Al薄膜材料的沉积方法，其特征在于：所述RF射频电源的射频频率为13.56MHz，额定输出功率为500w。