[發明專利]一種脈沖復合射頻增強空心陰極長管內壁沉積類金剛石涂層方法

有效

• 申請號: 202110574319.5
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113293357B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 田修波;靳朋禮;鞏春志
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C23C16/26
• 分類號: C23C16/26;C23C16/02;C23C16/04;C23C16/517
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

1.一種脈沖復合射頻增強空心陰極長管內壁沉積類金剛石涂層方法，其特征在于該制備方法包括以下步驟：

一、將長管的管道內表面進行處理，然后清洗、吹干，再置于真空室內，抽真空；所述的長管的直徑為50mm-500mm，管道長為0.2m-30m；

二、向真空室里通入Ar氣保持真空室的氣壓為1.0～7.0Pa，開啟高壓脈沖/射頻耦合復合電源進行復合放電，對步驟一吹干后的管道內表面進行Ar離子轟擊清洗，清洗時間為10～60min；

三、向真空室通入工作氣體，并且維持真空室的真空度為1.0～7.0Pa，調整高壓脈沖/射頻耦合復合電源的脈沖電壓為300V-10000V，頻率100Hz-300Hz，脈寬30μs-100μs；射頻功率為20W-10kW，然后進行復合放電，對管道內表面進行過渡層沉積，沉積時間為1min～300min；

四、向真空室通入工作氣體，并且維持真空室的真空度為1.0～10.0Pa，保持高壓脈沖/射頻耦合復合電源進行復合放電，脈沖電壓為300V-10000V，頻率100Hz-300Hz，脈寬30μs-100μs；射頻功率為20W-10kW，在過渡層上沉積類金剛石涂層，沉積時間為1min～1000min，即完成脈沖復合射頻增強空心陰極長管內壁沉積類金剛石涂層方法。

2.根據權利要求1所述的一種脈沖復合射頻增強空心陰極長管內壁沉積類金剛石涂層方法，其特征在于步驟一中管道內表面的處理方法為砂紙打磨或噴砂處理。

3.根據權利要求1所述的一種脈沖復合射頻增強空心陰極長管內壁沉積類金剛石涂層方法，其特征在于步驟一中將管道浸入到無水乙醇中進行超聲清洗，清洗30min。

4.根據權利要求1所述的一種脈沖復合射頻增強空心陰極長管內壁沉積類金剛石涂層方法，其特征在于步驟一中將真空室抽至真空度小于5×10^-3Pa。

5.根據權利要求1所述的一種脈沖復合射頻增強空心陰極長管內壁沉積類金剛石涂層方法，其特征在于步驟二高壓脈沖/射頻耦合復合放電中，射頻功率控制在20W-10KW，脈沖電源電壓為500V，頻率100Hz-300Hz，脈寬30μs-100μs。

6.根據權利要求1所述的一種脈沖復合射頻增強空心陰極長管內壁沉積類金剛石涂層方法，其特征在于步驟三中的工作氣體為Ar和TMS的混合氣體；其中TMS的氣流量為20-50sccm；Ar的氣流量為100-500sccm。

7.根據權利要求1所述的一種脈沖復合射頻增強空心陰極長管內壁沉積類金剛石涂層方法，其特征在于步驟四中工作氣體為Ar、TMS和C₂H₂的混合氣體；其中Ar氣的氣流量為5-1000sccm；TMS的氣流量為1-200sccm；C₂H₂氣體流量5-1000sccm。

8.根據權利要求1所述的一種脈沖復合射頻增強空心陰極長管內壁沉積類金剛石涂層方法，其特征在于步驟三中射頻功率為10000W，脈沖電壓9900V，頻率300Hz，脈寬50μs。

9.根據權利要求1所述的一種脈沖復合射頻增強空心陰極長管內壁沉積類金剛石涂層方法，其特征在于步驟四中射頻功率10000W，脈沖電壓10000V，頻率300Hz，脈寬50μs。