[發明專利]一種耐磨耐腐蝕橡膠材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011591982.8
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112746258A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 張雪峰;石振;陳迎鑫;宗旭凱;趙利忠
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/06;C23C14/02
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種耐磨耐腐蝕橡膠材料，其特征在于，所述耐磨耐腐蝕橡膠材料由下向上依次包括橡膠基材，SiC過渡層和類金剛石薄膜。

2.根據權利要求1所述的一種耐磨耐腐蝕橡膠材料，其特征在于，所述橡膠基材選自丙烯酸酯橡膠、氟橡膠和丁腈橡膠中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種耐磨耐腐蝕橡膠材料，其特征在于，所述類金剛石薄膜選自硅摻雜類金剛石薄膜、鎢摻雜類金剛石薄膜和鈦摻雜類金剛石薄膜中的一種。

4.一種如權利要求1-3任一所述的耐磨耐腐蝕橡膠材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)對橡膠基材進行去污、等離子體活化清洗；

(2)采用磁控濺射法，在步驟(1)處理后的橡膠基材上沉積SiC過渡層；

(3)在氬氣氣氛下，采用磁控濺射法，在SiC過渡層上沉積類金剛石薄膜，即得耐磨耐腐蝕橡膠材料。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中：等離子體活化清洗工藝為：將橡膠基材固定在濺射腔室內，抽真空至4.0×10^-4Pa～6.0×10^-4Pa之后通入氬氣，打開直流電源，用氬等離子體對橡膠基材表面進行活化清洗20～30min。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中：利用硅靶和碳靶作為靶材，沉積偏壓為-40～-100V，沉積過程中真空度為0.1～0.3Pa，靶材功率為1～3kW，沉積溫度為20～30℃。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中：通入氬氣，以碳靶為靶材，沉積偏壓為-20～-140V，沉積過程中真空度為0.1～0.3Pa，靶材功率為1～3kW，沉積溫度為20～40℃。

8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，

步驟(1)中，所述橡膠基材為丙烯酸酯橡膠；

步驟(3)中，所述類金剛石薄膜為硅摻雜類金剛石薄膜，其沉積工藝為：碳靶功率為150～200W，硅靶功率為80～100W，沉積偏壓為-60～-50V，氬氣流量為20～30sccm，沉積壓強為0.2～0.3Pa，沉積溫度為30～35℃。

9.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，

步驟(1)中，所述橡膠基材為氟橡膠；

步驟(3)中，所述類金剛石薄膜為鎢摻雜類金剛石薄膜，其沉積工藝為：碳靶功率為100～110W，鎢靶功率為150～160W，沉積偏壓為-80～-70V，氬氣流量為30～35sccm，沉積壓強為0.3～0.4Pa，沉積溫度為30～35℃。

10.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，

步驟(1)中，所述橡膠基材為丁腈橡膠；

步驟(3)中，所述類金剛石薄膜為鈦摻雜類金剛石薄膜，其沉積工藝為：碳靶功率為45～50W，鈦靶功率為80～100W，沉積偏壓為-60～-50V，氬氣流量為30～40sccm，沉積壓強為0.3～0.4Pa，沉積溫度為30～35℃。