[發(fā)明專利]一種電子束輔助碳基超潤(rùn)滑固體薄膜制備裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011420118.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-04
• 公開（公告）號(hào): CN112680700B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭軍;潘發(fā)青;劉興光;王啟民;楊陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C14/30
• 分類號(hào): C23C14/30;C23C14/54;C23C14/06
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王瑞

1.一種電子束輔助碳基超潤(rùn)滑固體薄膜制備裝置，其特征在于，包括鍍膜腔室、PVD靶材、樣品臺(tái)、待鍍膜工件和電子束輔助沉積組件，所述待鍍膜工件設(shè)置在所述樣品臺(tái)上，所述PVD靶材、所述樣品臺(tái)均設(shè)置于所述鍍膜腔室內(nèi)，所述PVD靶材和所述待鍍膜工件對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述電子束輔助沉積組件提供的可控電子束設(shè)置在所述PVD靶材和所述待鍍膜工件之間；

所述電子束輔助沉積組件包括電子束發(fā)射源、電子束加速陽(yáng)極、偏轉(zhuǎn)電極、電子束接收陽(yáng)極；所述電子束發(fā)射源、所述電子束加速陽(yáng)極、所述偏轉(zhuǎn)電極和所述電子束接收陽(yáng)極均設(shè)置在所述鍍膜腔室內(nèi)，所述電子束發(fā)射源和所述電子束接收陽(yáng)極對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述電子束加速陽(yáng)極、所述偏轉(zhuǎn)電極設(shè)置在所述電子束發(fā)射源和所述電子束接收陽(yáng)極之間，所述偏轉(zhuǎn)電極設(shè)置在所述電子束加速陽(yáng)極和所述電子束接收陽(yáng)極之間。

2.如權(quán)利要求1所述的電子束輔助碳基超潤(rùn)滑固體薄膜制備裝置，其特征在于，電子束發(fā)射源電源和所述電子束發(fā)射源連接，電子束接收陽(yáng)極電源和所述電子束接收陽(yáng)極連接，電子束加速電源和所述電子束加速陽(yáng)極連接，電子束控制電源和所述偏轉(zhuǎn)電極連接。

3.如權(quán)利要求2所述的電子束輔助碳基超潤(rùn)滑固體薄膜制備裝置，其特征在于，所述電子束源為鎢燈絲源。

4.如權(quán)利要求2所述的電子束輔助碳基超潤(rùn)滑固體薄膜制備裝置，其特征在于，所述電子束接收陽(yáng)極為液體介質(zhì)冷卻的銅板。

5.一種電子束輔助碳基超潤(rùn)滑固體薄膜制備方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的電子束輔助碳基超潤(rùn)滑固體薄膜制備裝置，所述電子束發(fā)射源加熱，產(chǎn)生熱電子，通過所述電子束加速陽(yáng)極將所述熱電子加速，加速后的所述熱電子穿過所述電子束加速陽(yáng)極的中心孔，進(jìn)入所述偏轉(zhuǎn)電極的控制區(qū)域；所述熱電子形成的所述可控電子束在所述偏轉(zhuǎn)電極的控制下改變方向，進(jìn)入所述PVD靶材與所述待鍍膜工件之間，所述可控電子束改變所述PVD靶材與所述待鍍膜工件之間氣相待沉積物質(zhì)的電離狀態(tài)和電離率。

6.如權(quán)利要求5所述的電子束輔助碳基超潤(rùn)滑固體薄膜制備方法，其特征在于，沉積過程中所述鍍膜腔室內(nèi)真空度小于等于1×10^-3Pa。

7.如權(quán)利要求5所述的電子束輔助碳基超潤(rùn)滑固體薄膜制備方法，其特征在于，通過控制所述電子束發(fā)射源電源、所述電子束接收陽(yáng)極電源、所述電子束加速電源和所述電子束控制電源以控制所述可控電子束的電子束流強(qiáng)度、電子速度和電子束方向。

8.如權(quán)利要求7所述的電子束輔助碳基超潤(rùn)滑固體薄膜制備方法，其特征在于，所述可控電子束的加速電壓為300V～700V。

9.如權(quán)利要求7所述的電子束輔助碳基超潤(rùn)滑固體薄膜制備方法，其特征在于，所述可控電子束的電子束流密度為氣相待沉積物質(zhì)粒子束流的8～20倍。