【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及表面涂層改性，尤其涉及一種類金剛石碳基涂層及其制備方法。
技術介紹
1、類金剛石碳基（diamond-like?carbon,?dlc）是金剛石與石墨的非晶結構，不同的工藝制備dlc涂層，可以獲得hv1-8gpa的硬度，可以接近金剛石，摩擦系數(shù)約0.005-0.200，可以超越石墨表面的摩擦系數(shù)，同時，dlc還具有耐腐蝕，導電率可調(diào)節(jié)等優(yōu)點，因此dlc廣泛應用在道具、航空航天、汽車發(fā)動機、硬盤讀寫等領域。但dlc的硬度與韌性難以兼顧，dlc涂層難以應用在較軟基體上。為了改善dlc涂層韌性，需要將新的涂層結構引入dlc涂層的制備中來，改善dlc涂層的結構韌性。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種底層硬、表層軟的韌性增強的類金剛石碳基涂層及其制備方法。
2、為解決上述技術問題，本專利技術采用以下技術方案：
3、一種類金剛石碳基涂層的制備方法，包括以下步驟：
4、s1，對基體進行預處理；
5、s2，采用磁控濺射法在基體表面沉積過渡層；
6、s3，采用磁控濺射法在過渡層表面沉積dlc層；
7、所述步驟s3具體包括以下步驟：在石墨靶和惰性保護氣體條件下，采用中頻磁控電源濺射石墨靶，在氣壓0.1~100pa，將基體偏壓自-100v下調(diào)節(jié)至-110~-300v沉積dlc層。
8、所述步驟s1中，所述預處理包括表面物理化學清洗和真空腔室輝光清洗。
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10、a1，在cr靶和惰性保護氣體的條件下，采用磁控濺射法在基體表面沉積cr涂層；
11、a2，在cr靶、wc靶和惰性保護氣體的條件下，采用磁控濺射法在cr涂層表面沉積cr-wc涂層；
12、a3，在wc靶和惰性保護氣體的條件下，采用磁控濺射法在cr-wc涂層表面沉積wc涂層；
13、a4，在wc靶、碳源氣體和惰性保護氣體的條件下，采用磁控濺射法在wc涂層表面沉積wc-dlc涂層；
14、a5，在石墨靶、wc靶、碳源氣體和惰性保護氣體的條件下，采用磁控濺射法在wc涂層表面繼續(xù)沉積wc-dlc涂層。
15、所述步驟a1或a2中，采用hipims電源濺射cr靶；
16、所述步驟a3或a4或a5中，采用直流磁控電源濺射wc靶；
17、所述步驟a5中，采用中頻磁控電源濺射石墨靶。
18、所述步驟a4和a5中，所述碳源氣體為乙炔氣體，所述步驟a1至a5中，所述惰性保護氣體為氬氣。
19、所述步驟a1中，基體偏壓650v，刻蝕1~100?min后偏壓120v沉積cr過渡層1~90min。
20、所述步驟a2中，所述沉積時間為1~50min；
21、所述步驟a3中，所述沉積時間為1~50min；
22、所述步驟a4中，所述沉積時間為1~50min；
23、所述步驟a5中，所述沉積時間為1~50min。
24、所述步驟s3中，所述調(diào)節(jié)為線性調(diào)節(jié)或階梯式調(diào)節(jié)。
25、所述步驟s3中，所述調(diào)節(jié)為線性調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)速率為1v~1000v/h，最終偏壓為-150~-200v。?優(yōu)選地，調(diào)節(jié)速率為10v~100v/h。
26、所述步驟s3中，所述調(diào)節(jié)為階梯式調(diào)節(jié)，所述階梯式調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)速率是每間隔十分鐘調(diào)節(jié)1v~20v。
27、所述步驟a1中，所述刻蝕時間為30~100?min，所述沉積時間為3~30?min。
28、所述步驟a2中，所述沉積時間為5~20min。
29、所述步驟a3中，所述沉積時間為5~20min。
30、所述步驟a4中，所述沉積時間為10~30min.
31、所述步驟a5中，所述沉積時間為10~30min。
32、作為一個總的專利技術構思，本專利技術還提供一種類金剛石碳基涂層，采用前述的制備方法制備得到，包括位于基體上的過渡層、第一金剛石碳基涂層、第二金剛石碳基涂層，?所述第一金剛石碳基涂層的硬度大于第二金剛石碳基涂層的硬度。
33、與現(xiàn)有技術相比，本專利技術的優(yōu)點在于：
34、本專利技術一種類金剛石碳基涂層的制備方法，在制備dlc涂層時采用中頻磁控電源濺射石墨靶，通過調(diào)節(jié)工件偏壓，調(diào)節(jié)轟擊基體離子能量，進而控制涂層結構體系，制備出一種底層硬、表層軟的韌性增強的類金剛石碳基涂層，底部高硬度類金剛石碳基涂層起支撐作用，表層較低硬度類金剛石涂層起緩沖作用，防止dlc涂層裂紋萌生，增強涂層韌性。
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1.一種類金剛石碳基涂層的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟S1中，所述預處理包括表面物理化學清洗和真空腔室輝光清洗。
3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟S2包括以下步驟：
4.根據(jù)權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述步驟A1或A2中，采用HiPIMS電源濺射Cr靶；
5.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述步驟A4和A5中，所述碳源氣體為乙炔氣體，所述步驟A1至A5中，所述惰性保護氣體為氬氣。
6.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述步驟A1中，基體偏壓650V，刻蝕1~100?min后偏壓120V沉積Cr過渡層1~90?min。
7.根據(jù)權利要求3所述的制備方法，其特征在于：
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的制備方法，其特征在于：所述步驟S3中，所述調(diào)節(jié)為線性調(diào)節(jié)或階梯式調(diào)節(jié)。
9.根據(jù)權利要求8所述的制備方法，其特征在于：所述步驟S3中，所述調(diào)節(jié)為線性調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)速率為1V~
10.一種類金剛石碳基涂層，其特征在于：采用根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的制備方法制備得到，包括位于基體上的過渡層、第一金剛石碳基涂層、第二金剛石碳基涂層，?所述第一金剛石碳基涂層的硬度大于第二金剛石碳基涂層的硬度。
...【技術特征摘要】
1.一種類金剛石碳基涂層的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟s1中，所述預處理包括表面物理化學清洗和真空腔室輝光清洗。
3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟s2包括以下步驟：
4.根據(jù)權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述步驟a1或a2中，采用hipims電源濺射cr靶；
5.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述步驟a4和a5中，所述碳源氣體為乙炔氣體，所述步驟a1至a5中，所述惰性保護氣體為氬氣。
6.根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述步驟a1中，基體偏壓650v，刻蝕...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：謝煥鈞，吳平，羅陽，韓明月，徐長云，李劉合，孟偉，
申請(專利權)人：中國航發(fā)中傳機械有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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