[發(fā)明專利]一種在基體表面沉積含Ti過渡層及鈦摻雜類金剛石的改性薄膜及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010155390.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN111334794B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王靜;王寧;侯保榮;戈成岳;李紅玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院海洋研究所
• 主分類號(hào): C23C28/00
• 分類號(hào): C23C28/00;C23C14/02;C23C14/06;C23C14/35;C23C16/26;C23C16/50
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 李穎

1.一種在基體表面沉積含Ti過渡層及鈦摻雜類金剛石的改性薄膜的制備方法，其特征在于：采用等離子體增強(qiáng)非平衡磁控濺射物理氣相沉積和等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積相結(jié)合技術(shù)于基體表面沉積含Ti過渡層及鈦摻雜類金剛石的改性薄膜；

所述基體為銅基體；

采用等離子體增強(qiáng)非平衡磁控濺射物理氣相沉積技術(shù)，進(jìn)行鈦靶濺射，真空條件下于處理后的基體表面沉積Ti過渡層；而后，在Ti靶磁控濺射的同時(shí)真空下通入CH₄和Ar，CH₄/Ar流量比為3-4:1，在等離子增強(qiáng)非平衡磁控濺射物理氣相沉積和等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)相結(jié)合下利用Ti與CH₄發(fā)生反應(yīng)，隨著CH₄和Ar通入量的增加于過渡層上沉積Ti摻雜DLC梯度膜形成梯度成分漸變層；而后繼續(xù)于真空下，通入CH₄和Ar，CH₄/Ar流量比為3-5:1，即于最外層生成類金剛石薄膜。

2.按權(quán)利要求1所述的在基體表面沉積含Ti過渡層及鈦摻雜類金剛石的改性薄膜的制備方法，其特征在于：所述處理后的基體為基體拋光后依次采用丙酮、無水乙醇、去離子水對(duì)基體進(jìn)行超聲波清洗；清洗后采用氮?dú)獯蹈桑?.0×10^-3Pa真空條件下，等離子濺射清洗。

3.按權(quán)利要求2所述的在基體表面沉積含Ti過渡層及鈦摻雜類金剛石的改性薄膜的制備方法，其特征在于：所述等離子濺射清洗為在10^-3Pa真空條件下，通入氬氣，在850W微波下，使氬離子在負(fù)250-400V偏壓的作用下，對(duì)基體進(jìn)行濺射清洗10-15min。

4.一種權(quán)利要求1所述方法在基體表面沉積含Ti過渡層及鈦摻雜類金剛石的改性薄膜，其特征在于：按權(quán)利要求1所述方法于基體表面濺射沉積含Ti過渡層及鈦摻雜類金剛石的改性薄膜。

5.按權(quán)利要求4所述的在基體表面沉積含Ti過渡層及鈦摻雜類金剛石的改性薄膜，其特征在于：所述改性薄膜包括在Ti過渡層和類金剛石薄膜之間形成梯度成分漸變層，梯度成分漸變層為隨著CH₄在等離子中分解與Ti發(fā)生反應(yīng)，Ti以TiC的形式，與類金剛石膜共生存在而形成梯度。

6.按權(quán)利要求4或5所述的在基體表面沉積含Ti過渡層及鈦摻雜類金剛石的改性薄膜，其特征在于：所述Ti過渡層的厚度為50-100納米，鈦摻雜類金剛石薄膜厚度為150-200納米,表層類金剛石膜厚度為50-100納米。