[發(fā)明專利]一種在基材表面制備DLC薄膜的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410587946.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104278246A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李慕勤;孫薇薇;吳明忠;馬臣;吳俊杰;張德秋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佳木斯大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C23C14/35
• 分類(lèi)號(hào): C23C14/35;C23C14/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 侯靜

1.一種在基材表面制備DLC薄膜的方法，其特征在于在基材表面制備DLC薄膜的方法是按以下步驟完成的：

一、表面處理：先對(duì)基材進(jìn)行砂紙逐級(jí)打磨并拋光處理，然后超聲波清洗，得到清洗好的基材；

二、離子刻蝕清洗：現(xiàn)有利用Ar離子對(duì)基材進(jìn)行離子刻蝕清洗，再利用金屬離子對(duì)基材進(jìn)行離子刻蝕清洗，得到離子刻蝕清洗后基材；

三、制備金屬過(guò)渡層和金屬氮化物過(guò)渡層：先利用磁控濺射方法在離子刻蝕清洗后基材表面制備金屬過(guò)渡層，得到金屬過(guò)渡層-基材，然后利用磁控濺射方法在金屬過(guò)渡層-基材的金屬過(guò)渡層上制備金屬氮化物過(guò)渡層，得到金屬氮化物過(guò)渡層-金屬過(guò)渡層-基材；

四、制備DLC應(yīng)力釋放層：利用高功率磁控濺射方法在金屬氮化物過(guò)渡層-金屬過(guò)渡層-基材的金屬氮化物過(guò)渡層上制備DLC應(yīng)力釋放層，得到DLC應(yīng)力釋放層-金屬氮化物過(guò)渡層-金屬過(guò)渡層-基材；

五、制備DLC疏水層：利用高功率磁控濺射方法在DLC應(yīng)力釋放層-金屬氮化物過(guò)渡層-金屬過(guò)渡層-基材的DLC應(yīng)力釋放層上制備DLC疏水層，得到DLC疏水層-DLC應(yīng)力釋放層-金屬氮化物過(guò)渡層-金屬過(guò)渡層-基材，即完成在基材表面制備DLC薄膜；步驟五得到的DLC薄膜從下至上依次由金屬過(guò)渡層、金屬氮化物過(guò)渡層、DLC應(yīng)力釋放層和DLC疏水層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1一種在基材表面制備DLC薄膜的方法，其特征在于步驟一中所述的基材為20Cr模具鋼、40Cr模具鋼、2Cr13模具鋼或4Cr13模具鋼。

3.根據(jù)權(quán)利要求1一種在基材表面制備DLC薄膜的方法，其特征在于步驟一中所述的超聲波清洗具體操作如下：先丙酮為清洗劑超聲清洗15min～30min,然后以無(wú)水乙醇為清洗劑超聲清洗15min～30min，最后以去離子水為清洗劑超聲清洗15min～30min，吹干后得到清洗好的基材。

4.根據(jù)權(quán)利要求1一種在基材表面制備DLC薄膜的方法，其特征在于步驟二中利用Ar離子對(duì)基材進(jìn)行離子刻蝕清洗具體操作如下：所述洗好的基材放入高功率脈沖磁控濺射系統(tǒng)的真空室Cr靶正前方6cm～10cm處，將真空室氣壓抽至真空度為3.0×10^-3Pa，通入Ar，將真空室氣壓調(diào)節(jié)至0.1Pa～1.0Pa，并在氣壓為0.1Pa～1.0Pa、工件偏壓為500V～1000V下利用輝光放電產(chǎn)生的Ar離子對(duì)清洗好的基材表面進(jìn)行Ar離子刻蝕清洗，Ar離子刻蝕清洗10min～30min，得到Ar離子刻蝕清洗后基材。

5.根據(jù)權(quán)利要求1一種在基材表面制備DLC薄膜的方法，其特征在于步驟二中利用金屬離子對(duì)基材進(jìn)行離子刻蝕清洗具體操作如下：將Ar離子刻蝕清洗后基材轉(zhuǎn)離靶面位置，開(kāi)啟金屬靶，調(diào)整金屬靶高功率磁控電源，金屬靶直流為0.1A～0.3A、金屬靶脈沖幅值為700V～1000V、金屬靶脈沖寬度為100μs～300μs、金屬靶脈沖頻率為50Hz～100Hz，保持通入Ar氣，并在氣壓為0.1Pa～1.0Pa、工件偏壓為500V～1000V、金屬靶直流為0.1A～0.3A、金屬靶脈沖幅值為700V～1000V、金屬靶脈沖寬度為100μs～300μs和金屬靶脈沖頻率為50Hz～100Hz條件下清潔靶面，清洗時(shí)間為10min～30min；將Ar離子刻蝕清洗后基材轉(zhuǎn)回正對(duì)靶面，靶基距為6cm～10cm，保持通入Ar氣，并在氣壓為0.1Pa～1.0Pa、工件偏壓為500V～1000V、金屬靶直流為0.1A～0.3A、金屬靶脈沖幅值為700V～1000V、金屬靶脈沖寬度為100μs～300μs和金屬靶脈沖頻率為50Hz～100Hz條件下進(jìn)行金屬離子刻蝕清洗，金屬離子刻蝕清洗10min～30min，得到離子刻蝕清洗后基材；所述的金屬靶為Cr靶、Ti靶或Zr靶。