[發明專利]一種氟摻雜的疏水類金剛石薄膜制備方法

在審

• 申請號: 201811524521.1
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109402576A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 史旭;徐瑤
• 申請（專利權）人: 納峰真空鍍膜（上海）有限公司
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/06;C23C14/35;C23C14/14
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司 11254
• 代理人: 劉伍堂

本發明涉及鍍膜技術領域，具體地說是一種氟摻雜的疏水類金剛石薄膜制備方法。一種氟摻雜的疏水類金剛石薄膜制備方法，包括基材、底層、TAC薄膜層、含氟TAC層，其特征在于：具體步驟如下：S1：在基材的表面使用磁控濺射鍍膜方式鍍一層金屬底層；S2：在底層的表面使用FCVA鍍膜技術鍍一層高耐磨性的TAC薄膜層；S3：在TAC薄膜層的表面使用FCVA鍍膜技術鍍一層含氟TAC薄膜層。同現有技術相比，使用FCVA技術，在基材上鍍一層疏水性類金剛石涂層，同時達到高耐磨防腐等對基材的保護性能。其中滴水角可以達到110°以上。FCVA技術制備的TAC可以具有高耐磨性等特點，所以在表層進行氟摻雜后，可以大大提升產品的疏水性和耐磨性。

技術領域

本發明涉及鍍膜技術領域，具體地說是一種氟摻雜的疏水類金剛石薄膜制備方法。

背景技術

真空鍍膜是真空應用領域的一個重要方面，它是以真空技術為基礎，利用物理或化學方法，并吸收電子束、分子束、離子束、等離子束、射頻和磁控等一系列新技術，為科學研究和實際生產提供薄膜制備的一種新工藝。簡單地說，在真空中把金屬、合金或化合物進行蒸發或濺射，使其在被涂覆的物體(稱基板、基片或基體)上凝固并沉積的方法，稱為真空鍍膜。

眾所周知，在某些材料的表面上，只要鍍上一層薄膜，就能使材料具有許多新的、良好的物理和化學性能。真空鍍膜是指在高真空的條件下加熱金屬或非金屬材料，使其蒸發并凝結于鍍件(金屬、半導體或絕緣體)表面而形成薄膜的一種方法。例如，真空鍍鋁、真空鍍鉻等

而類金剛石薄膜(DLC)，是真空鍍膜中的一大類。目前市場上傳統的是由CVD進行沉積實現的，要求較高的鍍膜溫度，因此對于一些如塑料、橡膠等材料，就不能進行類金剛石涂覆。

在現在的應用中，更多的場合要求薄膜有較好的機械性能的同時，也能有一定的疏水性。而對于類金剛石薄膜，普遍的水接觸角在70°～80°，達不到疏水的效果。

發明內容

本發明為克服現有技術的不足，采用納峰國際專利的FCVA過濾陰極真空電弧技術，鍍膜粒子為100％離化的等離子。在無需加熱被鍍工件的條件下，經過電磁場交互作用后，FCVA鍍膜離子與普通鍍膜PVD、CVD鍍膜技術相比具有更高，更均勻的能量，從而在低溫條件下可在工件表面形成致密、超高硬度、超強附著力的膜層，解決了其他傳統鍍膜技術不可避免的由于高溫沉積而引發的眾多問題。

為實現上述目的，設計一種氟摻雜的疏水類金剛石薄膜制備方法，包括基材、底層、TAC薄膜層、含氟TAC層，其特征在于：具體步驟如下：

S1：在基材的表面使用磁控濺射鍍膜方式鍍一層金屬底層；

S2：在底層的表面使用FCVA鍍膜技術鍍一層高耐磨性的TAC薄膜層；

S3：在TAC薄膜層的表面使用FCVA鍍膜技術鍍一層含氟TAC薄膜層。

所述的基材為不銹鋼、鋁等金屬，以及PC、橡膠等非金屬材料中的一種。

所述的底層為使用磁控濺射方式沉積的金屬附著層。

所述的TAC薄膜層為非晶四面體碳薄膜。

所述的含氟TAC層為氟摻雜的類金剛石碳膜，并且含氟TAC層的表面滴水角大于110°。

此含氟TAC層是通過FCVA鍍膜技術，使用石墨靶，在真空室中摻入CF₄或C₂F₆或C₃F₈等含氟氣體，通過鍍膜過程的離子轟擊使氣體電離分解，并在產品表面形成一層含氟的類金剛石薄膜，實現薄膜的氟摻雜效果。

所述的FCVA鍍膜技術為過濾陰極真空電弧鍍膜技術。