[發明專利]碳納米線陣列鑲嵌在非晶碳薄膜中的碳納米線/非晶碳復合膜及其制備

有效

• 申請號: 201810590512.6
• 申請日: 2018-06-09
• 公開（公告）號: CN108660427B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 李紅軒;王偉奇;吉利;劉曉紅;周惠娣;陳建敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所;蘭州中科凱路潤滑與防護技術有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/06
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

1.一種碳納米線/非晶碳復合膜的制備方法，是以具有催化效應的單金屬靶為濺射靶材，以甲烷和氬氣的混合氣體為反應氣源，利用一步原位自形成法在非晶碳薄膜中設計并制備得到碳納米線陣列鑲嵌在非晶碳薄膜中的碳納米線/非晶碳復合膜；具體包括以下步驟：

（1）基底及金屬平面靶的預置：將表面光潔的基底固定在反應磁控濺射沉積腔體中部的樣品架上，使基底沉積表面與金屬平面靶表面保持平行，兩者間距保持在5cm~20cm；樣品架相連負偏壓電源，金屬平面靶連接直流電源；

（2）基底表面活化：將反應磁控濺射沉積腔體抽真空至不大于6.0×10^-3Pa；通入高純氬氣，控制沉積氣壓穩定在0.4~2.0Pa，直流偏壓在400~600V下進行等離子體清洗，去除基底表面殘留的雜質和污染物；

（3）沉積碳納米線/非晶碳復合薄膜：通入甲烷和氬氣，在不施加偏壓的條件下，維持催化金屬平面靶的濺射功率400W~800W下進行沉積鍍膜；所述甲烷和氬氣的流量比率為0.2:1~0.5:1；沉積鍍膜壓力為0.4~1.5Pa，沉積鍍膜時間為5~90分鐘。

2.如權利要求1所述一種碳納米線/非晶碳復合薄膜的制備方法，其特征在于：步驟（1）中，所述基底為硅片、不銹鋼鋁箔或其它金屬基底；所有基底均只需懸掛于樣品架上，在磁控濺射沉積過程中保持基底的沉積表面正對金屬濺射靶材表面并保持平行。

3.如權利要求1所述一種碳納米線/非晶碳復合薄膜的制備方法，其特征在于：步驟（1）中，基底表面光潔化是將基底依次用丙酮、無水乙醇超聲清洗，用N₂吹干。

4.如權利要求1所述一種碳納米線/非晶碳復合薄膜的制備方法，其特征在于：步驟（3）中，所述金屬平面靶為催化金屬元素鎳、鐵、鈷。

5.如權利要求1所述一種碳納米線/非晶碳復合薄膜的制備方法，其特征在于：步驟（3）中，在制備薄膜的過程中，基底始終靜止且與靶面正對。