[發明專利]一種軸承鋼表面Ta薄膜的制備方法

無效

• 申請號: 201210532164.X
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN102978579A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 李忠文;唐光澤;馬欣新
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/48;C23C14/02
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳瑾瑜

1.一種軸承鋼表面Ta基薄膜的制備方法，其步驟包括：

（1）軸承鋼表面的預處理，將軸承鋼表面打磨、拋光后置于有機溶劑中超聲清洗并吹干；

（2）將步驟（1）中的工件在真空狀態下進行表面濺射清洗，然后在工件表面進行非金屬離子注入；

（3）將Ta表面進行濺射清洗，然后在步驟（2）中得到的工件表面沉積Ta基薄膜；

（4）將步驟（3）中的Ta基薄膜進行非金屬離子注入。

2.根據權利要求1所述的軸承鋼表面Ta基薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中，軸承鋼采用金相紙打磨后，以金剛石研磨膏作為拋光劑拋光至Ra≤0.1075μm。

3.根據權利要求1所述的軸承鋼表面Ta基薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中，將拋光后的工件分別置于無水乙醇和無水丙酮中超聲清洗5-15分鐘。

4.根據權利要求1所述的軸承鋼表面Ta基薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中，將工件放在真空室內進行表面濺射清洗，真空室的背底真空度≤2×10^-3Pa，真空室的漏氣率≤0.05Pa·L/s。

5.根據權利要求1所述的軸承鋼表面Ta基薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中，采用氬氣電離產生的離子對工件表面進行濺射清洗，氣壓為0.2～0.3Pa，工件偏壓為-600～750V，清洗時間為30～40分鐘。

6.根據權利要求1所述的軸承鋼表面Ta基薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）中，采用氬氣電離產生的離子對Ta表面進行濺射清洗，磁控電流為300～400mA，清洗電流為300～400mA，濺射氣壓為0.8～1Pa，清洗時間為12～17分鐘。

7.根據權利要求1所述的軸承鋼表面Ta基薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）中，工件表面沉積金屬Ta薄膜時，磁控電流為300～400mA，濺射電流為100～200mA，工件偏壓-200～-220V，薄膜的厚度為80～100nm。

8.根據權利要求1所述的軸承鋼表面Ta基薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）和步驟（4）中，非金屬離子注入電壓為50～70kV，注入電流為8～11mA，注入劑量1×10¹⁷～5×10¹⁷ions/cm²。

9.根據權利要求1所述的軸承鋼表面Ta基薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中的非金屬離子為氮離子，所述步驟（4）中的非金屬離子為氮離子或碳離子。

10.根據權利要求1所述的軸承鋼表面Ta基薄膜的制備方法，其特征在于：所述軸承鋼為GCr15鋼。