[發明專利]耐磨與抗菌兼具的Cr-Mo-Ag-Si-C-N多元復合薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 202010705368.3
• 申請日: 2020-07-21
• 公開（公告）號: CN111876735B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 周飛;張懋達;王謙之
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/02;C23C14/06;C23C14/54;C23C14/16;C23C14/18;C23C14/50
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 曹蕓

1.一種耐磨與抗菌兼具的Cr-Mo-Ag-Si-C-N多元復合薄膜的制備方法，其特征在于，包含如下步驟：

(1)開啟閉式非平衡磁控濺射鍍膜儀腔門，將基底清洗并吹干后安裝在鍍膜儀腔體內的樣品臺；

(2)將鍍膜儀腔體抽真空至2.0×10^-6Torr，同時將真空腔體加熱至150℃，加速腔體內殘余水分蒸發；

(3)待腔體冷卻至室溫時，通入高純Ar氣，利用Ar離子束清洗并活化基底表面；在清洗后繼續保持通入Ar氣，并開啟磁控濺射電源，使靶材空跑5min，去除附著在其表面的氧化物；

(4)保持通入高純Ar氣，Ar氣流速固定為50sccm；旋轉樣品臺，轉速設定為10rpm；調節Cr靶濺射電流為4.0A，基底負偏壓-80V，沉積時間10min，在基底上制備0.2μm厚度的Cr過渡層；

(5)通入Ar氣和N₂氣的混合氣體，設定Cr靶濺射電流為4.0A，沉積時間15min，在Cr過渡層上沉積Cr-N梯度層；開啟Mo靶的磁控濺射直流電源，逐漸提高Mo靶濺射電流至2.0A，沉積時間15min，在Cr-N梯度層上進一步沉積Cr-Mo-N梯度層；

(6)通入Ar氣、N₂氣和三甲基硅烷的混合氣體，三甲基硅烷流速固定為15sccm，待腔體氣壓穩定至2.3×10^-3Torr，開啟Ag靶的磁控濺射直流電源，固定Cr靶和Mo靶的濺射電流，在Cr-Mo-N梯度層上制備Cr-Mo-Ag-Si-C-N多元復合薄膜。

2.根據權利要求1所述的耐磨與抗菌兼具的Cr-Mo-Ag-Si-C-N多元復合薄膜的制備方法，其特征在于：步驟(1)所述基底為單晶硅片、玻璃、不銹鋼、高速鋼和鈦合金中的任一種。

3.根據權利要求2所述的耐磨與抗菌兼具的Cr-Mo-Ag-Si-C-N多元復合薄膜的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述將基底清洗并吹干后，具體為將拋光好的單晶硅片或鈦合金依次在丙酮、酒精和去離子水中超聲清洗，使用電吹風烘干。

4.根據權利要求1所述的耐磨與抗菌兼具的Cr-Mo-Ag-Si-C-N多元復合薄膜的制備方法，其特征在于：步驟(3)中所述通入高純Ar氣，Ar氣流速設定為50sccm，基底負偏壓-450V，清洗時間為30min。

5.根據權利要求1所述的耐磨與抗菌兼具的Cr-Mo-Ag-Si-C-N多元復合薄膜的制備方法，其特征在于：步驟(5)中所述設定Cr靶濺射電流為4.0A，基底負偏壓-80V，占空比50％，OEM＝50％，沉積時間15min。

6.根據權利要求1所述的耐磨與抗菌兼具的Cr-Mo-Ag-Si-C-N多元復合薄膜的制備方法，其特征在于：步驟(6)中所述開啟Ag靶的磁控濺射直流電源，設定Ag靶濺射電流為0.2A-1.0A，所述固定Cr靶濺射電流為4.0A，所述固定Mo靶濺射電流為2.0A，基底負偏壓-80V，占空比50％，OEM＝50％，沉積時間為50min-70min。