[發(fā)明專利]一種超硬自潤滑金剛石/類金剛石復合多層涂層材料及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010130135.1
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN101818332A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 彭志堅;陳新春;于翔;王成彪;付志強;岳文
• 申請（專利權）人: 中國地質(zhì)大學(北京)
• 主分類號: C23C16/27
• 分類號: C23C16/27;C23C16/52;C23C16/02
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1.超硬自潤滑金剛石/類金剛石復合多層材料的制備方法，其特征在于，所述方法采用熱 絲化學氣相沉積在預處理過的基體上合成超高硬度、晶形良好的金剛石作為復合涂層的主體， 再利用磁過濾真空陰極電弧在金剛石膜主體上沉積高硬度的類金剛石薄膜作為自潤滑表層， 包括以下步驟：

(1)對高速鋼、不銹鋼、硬質(zhì)合金或者金屬陶瓷基體材料進行適當?shù)臋C械加工，做成完 全符合工業(yè)使用標準的工具或模具形狀；

(2)對基體依次進行自來水、包括酒精的有機混合溶劑、酸-堿處理液、高純水-超聲波、 丙酮-超聲波多步清洗和預處理，然后晾干，備用；其中，酸-堿處理液分別為1∶1∶1摩爾比的 HF+HNO₃+HAc混合酸和1∶1質(zhì)量比的K₃(Fe(CN)₆)+KOH混合堿溶液；

(3)將清洗和預處理后的基體放入熱絲CVD沉積裝置真空室中，先利用熱絲CVD沉積 一定厚度的SiC、SiCN、TiC、TiN中的任何一種為過渡層以增強涂層附著力；隨后，采用含 碳氣源和氫氣作為工作氣體沉積金剛石薄膜；

(4)將沉積有金剛石膜的基體放入磁過濾陰極電弧真空室中，抽真空到本底真空度，先 用氬離子轟擊清洗表面吸附的雜質(zhì)，然后濺射沉積一層Ti、Zr或Cr中一種或者多種作為過 渡層，再利用石墨靶作為碳源，電弧燒蝕產(chǎn)生C⁺離子，C⁺離子在負偏壓作用下沉積得到一定 厚度的類金剛石薄膜作為自潤滑表層。