[發(fā)明專利]一種深長(zhǎng)孔管道內(nèi)壁用超厚碳基潤(rùn)滑涂層的沉積方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811155215.5
• 申請(qǐng)日: 2018-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN109295433A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝俊英;劉維民;隋旭東;張帥拓;楊軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): C23C16/26
• 分類號(hào): C23C16/26;C23C16/24;C23C16/02
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 李艷華

1.一種深長(zhǎng)孔管道內(nèi)壁用超厚碳基潤(rùn)滑涂層的沉積方法，包括以下步驟：

⑴清洗基材：

用無水乙醇和丙酮溶液分別超聲清洗深長(zhǎng)孔管道樣件各10 min，再用氮?dú)獯蹈桑缓笠运錾铋L(zhǎng)孔管道樣件為真空室，將其兩端連接到設(shè)備抽氣系統(tǒng)，進(jìn)行抽真空；

⑵基材表面預(yù)濺射清洗：

當(dāng)真空度優(yōu)于3 Pa時(shí)，室溫下通入氫氣，控制管道內(nèi)部壓強(qiáng)為3~10 Pa，在所述深長(zhǎng)孔管道樣件上加脈沖直流電源，在-300 ~ -2000 V的條件下用氫氣等離子體對(duì)所述深長(zhǎng)孔管道樣件進(jìn)行預(yù)濺射清洗5~60 min；

然后關(guān)閉所述氫氣，再通入氬氣，調(diào)節(jié)管道內(nèi)部壓強(qiáng)為3~10 Pa，在所述深長(zhǎng)孔管道樣件上加脈沖直流電源，在-300 ~ -2000 V的條件下用氬氣等離子體對(duì)所述深長(zhǎng)孔管道樣件進(jìn)行預(yù)濺射清洗5~30 min；

⑶涂層沉積：

清洗完成后，在管道中通入硅烷分壓占比為2~30%的硅烷-氬氣混合氣體，調(diào)節(jié)管道的壓強(qiáng)為10~20 Pa，在管道上施加-100~-1000 V脈沖直流負(fù)偏壓的條件下沉積2~30 min，即得Si過渡層；

保持所述氬氣和所述硅烷的流量不變，再將乙炔氣體通入管道中，流量控制在80~150sccm，總壓強(qiáng)控制在8~15 Pa，在-100~-1000 V脈沖直流負(fù)偏壓的條件下沉積3~20 min，即得SiC過渡層；

關(guān)閉所述氬氣和所述硅烷，僅向所述深長(zhǎng)孔管道樣件內(nèi)保持通入乙炔氣體，總壓強(qiáng)控制在8~15 Pa，在-100~-1000 V脈沖直流負(fù)偏壓的條件下沉積20~120 min，即得碳基潤(rùn)滑涂層。

2.如權(quán)利要求1所述的一種深長(zhǎng)孔管道內(nèi)壁用超厚碳基潤(rùn)滑涂層的沉積方法，其特征在于：所述步驟⑴中深長(zhǎng)孔管道樣件的內(nèi)徑最小為10 mm，長(zhǎng)徑比最高為20：1。

3.如權(quán)利要求1所述的一種深長(zhǎng)孔管道內(nèi)壁用超厚碳基潤(rùn)滑涂層的沉積方法，其特征在于：所述步驟⑶中的沉積速率均為0.4~0.5 μm/min。

4.如權(quán)利要求1所述的一種深長(zhǎng)孔管道內(nèi)壁用超厚碳基潤(rùn)滑涂層的沉積方法，其特征在于：所述步驟⑶中碳基潤(rùn)滑涂層在大氣環(huán)境下的最低摩擦系數(shù)為0.01。