[發明專利]一種表面光滑四面體非晶碳膜及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210880379.4
• 申請日: 2022-07-25
• 公開（公告）號: CN115369362A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 代偉;施運湛;王啟民
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/06;C23C14/58;C23C14/54
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳嘉毅

1.一種表面光滑四面體非晶碳膜的制備方法，采用陰極真空電弧離子鍍機裝置制備，其特征在于，包括如下步驟：

S1：控制基體表面法向和電弧石墨靶表面法向反向之間的夾角為80°～100°，刻蝕清洗基體；

S2：沉積四面體非晶碳膜涂層；

S3：退火降溫，即得表面光滑四面體非晶碳膜。

2.根據權利要求1所述表面光滑四面體非晶碳膜的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述基體的材質為硅或硬質合金中的一種或兩種。

3.根據權利要求1所述表面光滑四面體非晶碳膜的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述電弧石墨靶為高純石墨靶。

4.根據權利要求1所述表面光滑四面體非晶碳膜的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述控制基體表面法向和電弧石墨靶表面法向反向之間的夾角之前需要清洗并干燥基體，所述清洗并干燥基體的具體操作為：用酒精和去離子水交替超聲清洗基體，并用壓縮空氣吹干。

5.根據權利要求1所述表面光滑四面體非晶碳膜的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述基體表面法向和電弧石墨靶表面法向反向之間的夾角為85°～95°。

6.根據權利要求1所述表面光滑四面體非晶碳膜的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述刻蝕清洗基體的具體操作為：抽真空至真空度達到4.0×10^-3Pa以下，通入氬氣200～400sccm，控制壓強在1.0～1.5Pa，施加基體偏壓-700～-1000V，輝光刻蝕清洗10～30min，然后開啟離子源，通入氬氣150～250sccm，控制強壓在0.6～1.0Pa，離子源電流為4～8A，施加基體偏壓-400～-700V，Ar離子刻蝕清洗10～30min。

7.根據權利要求1所述表面光滑四面體非晶碳膜的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述沉積四面體非晶碳膜涂層的具體操作為：關閉離子源，通入氬氣50～150sccm，控制壓強在0.3～0.6Pa，施加基體偏壓-40～-150V，開啟電弧蒸發源，電弧電流為50～100A，沉積時間為2～30min。

8.根據權利要求1所述表面光滑四面體非晶碳膜的制備方法，其特征在于，步驟S3中所述退火降溫的具體操作為：關閉陰極真空電弧離子鍍機裝置的電源，待溫度降至室溫，取出基體，基體表面涂層即為表面光滑四面體非晶碳膜。

9.一種表面光滑四面體非晶碳膜，其特征在于，由權利要求1～8任一項所述制備方法合成。

10.權利要求9所述表面光滑四面體非晶碳膜在制備汽車零部件、刀具耐磨涂層和微鉆中的應用。