润滑科技信息平台

专利摘要

本发明公开了一种在轻质软金属表面制备碳基薄膜材料的方法。本发明制备的复合碳薄膜材料不仅与轻质软金属底材具有良好的结合强度，而且展现了极其优异的承载能力和摩擦学性能。上述优异性能可以有效地解决轻合金运动部件表面的功能防护以及摩擦、磨损与腐蚀问题。本发明的优点是薄膜制备过程简单，各制备参数易操控。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN201010525830.8
申请日期:
2010-10-29
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C23C14/06;C23C14/35
发明/设计人:
李红轩，吉利，陈建敏，周惠娣，刘晓红
权利要求: 1.一种轻质软金属表面碳基薄膜材料的制备方法，其特征在于该方法以此步骤为：A.活化清洗表面：将在丙酮和乙醇中超声处理后的金属基底置于样品室后抽真空至6×10-3Pa以下，通入高纯氩气、氮气作为离化气体，打开脉冲偏压电源，辉光放电产生等离子体，对基底表面进行活化清洗；B.清洗完毕后，利用非平衡磁控溅射的方法在轻质合金表面制备多层梯度过渡层，选用高纯度的钛、铬和石墨材料作为溅射靶材，以高纯氩气作为溅射气体，基体附加脉冲负偏压，首先开启钛或铬溅射靶制备一层单质钛或铬层，然后打开石墨靶，逐渐增加石墨靶溅射电流，同时减小钛或铬靶溅射电流，构筑碳化钛、碳化铬梯度层；C.利用非平衡磁控溅射的方法制备碳复合薄膜材料：接上步骤，待钛或铬靶溅射电流降至一定值时，维持不变；调节石墨靶溅射电流，开始沉积钛或铬微量掺杂的碳复合薄膜后关闭，冷却至温度小于40℃，释放真空取出样品。2.如权利要求1所述的方法，其特征是：在步骤A中，等离子体活化工艺参数范围为：气压0.3～3.0Pa，脉冲偏压-100～-1200V，清洗时间5～40min。3.如权利要求1所述的方法，其特征是：在步骤B中，梯度过渡层制备工艺参数范围为腔体气压0.25～1.0Pa，单质层溅射电流1～20A，脉冲偏压-50～-1000V，厚度为30～500nm，碳化物层厚度为100～1000nm。4.如权利要求1所述的方法，其特征是：在步骤C中，复合碳薄膜制备工艺参数范围为腔体气压0.25～1.0Pa，钛或铬溅射靶电流0.1～3.0A，石墨靶电流1.0～15.0A，脉冲偏压-50～-1000V。