[发明专利]用包含四面体碳涂层的多层结构涂覆的基底

权利要求书

1.至少部分涂覆有多层结构的金属基底，所述多层结构包括沉积于所述基底上的中间层和沉积于所述中间层上的四面体碳层，所述中间层包含至少一层杨氏模量低于200GPa的无定形碳层，所述四面体碳层是非氢化四面体碳层并具有高于200GPa的杨氏模量。

2.根据权利要求1的基底，其中所述多层结构包括多个周期，每一周期包括包含至少一层杨氏模量低于200GPa的无定形碳层的中间层和杨氏模量高200GPa的四面体碳层，其中所述周期的数目在2和100之间。

3.根据权利要求1或2的基底，其中所述四面体碳层的杨氏模量在200和800GPa之间。

4.根据前述权利要求任一项的基底，其中所述四面体碳层具有高于20GPa的硬度。

5.根据前述权利要求任一项的基底，其中所述四面体碳层具有高于30％的sp³键合碳分数。

6.根据前述权利要求任一项的基底，其中用金属掺杂所述四面体碳层。

7.根据前述权利要求任一项的基底，其中所述无定形碳层选自无定形氢化碳(a-C:H)和另外包含Si和O的无定形氢化碳(a-C:H)。

8.根据权利要求7的基底，其中所述另外包含Si和O的无定形碳层包含两个互穿网络：通过氢稳定的类金刚石碳网络中主要为sp³键合碳的第一网络以及通过氧稳定的硅的第二网络。

9.根据前述权利要求任一项的基底，其中用至少一种金属掺杂所述无定形碳层。

10.根据前述权利要求任一项的基底，其中所述多层结构包括在所述中间层沉积之前沉积于所述基底上的附着促进层。

11.根据权利要求10的基底，其中所述附着促进层包括至少一层，所述层包含至少一种选自硅和周期表IVB族元素、VB族元素以及VIB族元素的元素。

12.根据权利要求10或11的基底，其中所述附着促进层包含至少一层金属层，

所述金属层包含至少一种选自硅和周期表IVB族元素、VB族元素以及VIB族元素的元素。

13.根据权利要求10或11的基底，其中所述附着促进层包含选自至少一种选自硅、周期表IVB族元素、VB族元素以及VIB族元素的元素的碳化物、氮化物、碳氮化物、碳氧化物、氧氮化物、氧碳氮化物的至少一个层。

14.根据权利要求10-13的任一项的基底，其中所述附着促进层包含至少一层选自硅、周期表IVB族元素、VB族元素以及VIB族元素的金属的金属层与至少一层选自硅、周期表IVB族元素、VB族元素以及VIB族元素的金属的碳化物、氮化物、碳氮化物、碳氧化物、氧氮化物、氧碳氮化物的层的组合。

15.根据前述权利要求任一项的基底，其中所述多层结构进一步包括顶层，所述预层沉积于所述四面体碳层上。

16.根据权利要求15的基底，其中所述顶层选自无定形氢化碳(a-C:H)、用元素O、N和/或F中的一种或多种掺杂的无定形氢化碳(a-C:H)、进一步包含Si和O且或许用金属掺杂或者用元素O、N和/或F中的一种或多种掺杂的无定形氢化碳(a-C:H)以及金属掺杂的氢化碳。

17.一种通过在沉积四面体碳层前在基底上施用中间层来改善四面体碳层对基底的附着的方法，所述中间层包含杨氏模量低于200GPa的无定形碳层，所述四面体碳层是非氢化四面体碳层。