[發(fā)明專利]空間寬溫域環(huán)境下高結(jié)合力固體潤滑膜層及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810900908.6
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN108977776B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鞠鵬飛;吳超;宋曉航;沙春生;曹曉;李忠建;周宏
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航天設(shè)備制造總廠有限公司
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/16;C23C14/02;C23C14/06;C23C14/35;C23C14/48;C23C28/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 余岢

1.空間寬溫域環(huán)境下高結(jié)合力固體潤滑膜層的制備方法，利用離子注入與沉積結(jié)合磁控濺射技術(shù)進(jìn)行鍍制，其特征在于，包括如下步驟：

1）濺射清洗：被鍍制樣件經(jīng)表面拋光、丙酮超聲清洗、乙醇超聲清洗并烘干后放入鍍膜設(shè)備內(nèi)可旋轉(zhuǎn)的靶臺上，利用抽真系統(tǒng)抽真空至5.0×10^-3Pa，通入Ar，啟動射頻對樣件進(jìn)行Ar等離子體濺射清洗；

2）鍍結(jié)合層：通入Ar，利用靶臺兩邊對稱分布兩個磁過濾陰極弧蒸發(fā)裝置，將Ti陰極靶材蒸發(fā)、離化體并引入真空室形成金屬等離子，經(jīng)靶臺下方脈沖高壓電源為樣件提供負(fù)脈沖高壓的作用，金屬等離子體被加速沉積在樣件上，形成Ti結(jié)合層；

3）鍍過渡層：按照步驟2），將通入真空室內(nèi)的氣體更換為N₂，便可制備獲得TiN層，將通入真空室內(nèi)的氣體更換為N₂和C₂H₂混合氣體便可制備獲得TiCN層，并最終獲得TiN/TiCN過渡層；

4）鍍功能層：將靶臺旋轉(zhuǎn)至磁控濺射工位，磁控濺射靶為Ag摻雜MoS₂，工作氣體為Ar，采用RF射頻電源產(chǎn)生等離子體，制備MoS₂-Ag膜層；當(dāng)膜層達(dá)到一定厚度后，將靶臺旋轉(zhuǎn)至離子注入與沉積工位，按照步驟3）制備TiN膜層，通過分別多次重復(fù)上述步驟制備TiN/MoS₂-Ag交替排列的功能層，最外層為MoS₂-Ag層；

關(guān)閉設(shè)備，涂層制備完成。

2.如權(quán)利要求1所述的空間寬溫域環(huán)境下高結(jié)合力固體潤滑膜層的制備方法，其特征在于，所述步驟3）工作氣體Ar、N₂以及N₂和C₂H₂的混合氣體的流量為5~50sccm，工作氣壓為0.05~2.0Pa。

3.如權(quán)利要求1所述的空間寬溫域環(huán)境下高結(jié)合力固體潤滑膜層的制備方法，其特征在于，所述步驟4）MoS₂-Ag靶材Ag含量為10 at.%，純度為99.9%。

4.如權(quán)利要求1所述的空間寬溫域環(huán)境下高結(jié)合力固體潤滑膜層的制備方法，其特征在于，所述步驟4）脈沖高壓為10~25kV，RF射頻功率為100~500W。