[發明專利]一種提高壓縮機滑片減摩耐磨性的薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201711296113.0
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108004500A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 文曉斌
• 申請（專利權）人: 文曉斌
• 主分類號: C23C14/02
• 分類號: C23C14/02;C23C14/06;C23C14/35;C23C8/06;F04C29/00
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

1.一種提高壓縮機滑片減摩耐磨性的薄膜，位于壓縮機滑片基體的弧面，其特征在于：所述的薄膜為四層結構，自所述壓縮機滑片基體起，第一層是金屬單質薄膜結合層，第二層是金屬氮化物薄膜過渡層，第三層是金屬碳化物薄膜過渡層，第四層為類石墨碳膜層。

2.根據權利要求1所述的提高壓縮機滑片減摩耐磨性的薄膜，其特征在于，所述金屬單質薄膜結合層是采用磁控濺射的方法通入氬氣，氬氣輝光放電，電離出氬離子在電場力的作用下轟擊靶材，濺射靶材原子沉積在基體表面而制成。

3.根據權利要求1所述的提高壓縮機滑片減摩耐磨性的薄膜，其特征在于，所述金屬氮化物薄膜過渡層是采用磁控濺射方法獲得的金屬靶材原子與通入的氮氣反應生成的氮化物沉積而制成。

4.根據權利要求1所述的提高壓縮機滑片減摩耐磨性的薄膜，其特征在于，所述金屬碳化物薄膜過渡層是采用磁控濺射方法獲得的金屬靶材原子與磁控濺射方法獲得的石墨靶材原子反應沉積而制成。

5.根據權利要求1所述的提高壓縮機滑片減摩耐磨性的薄膜，其特征在于，所述類石墨碳膜層是采用磁控濺射方法獲得石墨靶材原子沉積而制成。

6.根據權利要求1～5任一所述的提高壓縮機滑片減摩耐磨性的薄膜，其特征在于，所述金屬單質薄膜結合層、所述金屬氮化物薄膜過渡層和所述金屬碳化物薄膜過渡層中的金屬包括鉻、鈦、鎢或銀中的一種或多種。

7.根據權利要求1～5任一所述的提高壓縮機滑片減摩耐磨性的薄膜，其特征在于，所述壓縮機滑片基體的材質包括高速鋼、不銹鋼或軸承鋼。

8.一種制備權利要求1～7任一一種提高壓縮機滑片減摩耐磨性的薄膜的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、清洗滑片基體：

將表面預處理完畢的滑片基體固定在工件掛具上，調整真空室氣壓至2.0×10-5Torr～6.0×10-5Torr，通入氬氣，磁控濺射源工作電流調整為0.1A～1A，調整滑片基體的負偏壓0～500V，工作時間為5分鐘～40分鐘；

步驟2、在滑片基體上依次沉積各層涂層：

(1)沉積金屬單質薄膜過渡層：

將滑片基體的負偏壓調整為30V～200V，繼續通入氬氣，磁控濺射源的工作電流調整為0.1A～10A，工作時間為5分鐘～20分鐘；

(2)沉積金屬氮化物薄膜過渡層：

保持步驟(1)中工作條件不變，通入氮氣，工作時間為10分鐘～50分鐘；

(3)沉積金屬碳化物薄膜過渡層：

停止通入氫氣，調整磁控濺射工作電源為0.5A～12A，工作時間為30分鐘～120分鐘；

(4)沉積類石墨碳膜涂層：

調整基體的負偏壓為30V～200V，工作時間為100分鐘～500分鐘，關閉磁控濺射工作電源；

步驟3、取出滑片基體：

待真空室溫度降至室溫，取出滑片，滑片表面得到四層結構的薄膜。

9.根據權利要求8所述的一種制備提高壓縮機滑片減摩耐磨性的薄膜的方法，其特征在于，所述滑片基體表面預處理方法為氣體滲氮、氣體碳氮共滲、氣體氧—碳—氮三元共滲中的任意一種化學熱處理方法。

10.根據權利要求8或9所述的一種制備提高壓縮機滑片減摩耐磨性的薄膜的方法，其特征在于，所述步驟2中采用鍍膜設備進行沉積，所述鍍膜設備為非平衡閉合場磁控濺射離子鍍膜機，包括真空室、磁控濺射源、能同時公轉自轉的工件掛具，掛具安裝在真空室內，磁控濺射源上安裝靶材。