[发明专利]在钛金属表面制备超低弹性模量高抗磨性壳型微结构薄膜的方法

权利要求书

1.一种在钛金属表面制备超低弹性模量高抗磨性壳型微结构薄膜的方法，其特征是包括以下步骤：

首先，以钛金属为基材，纯镁为靶材，利用磁控溅射技术以直流方式在经过清洗的钛金属基材表面均匀沉积一层起诱导作用的纯镁中间层薄膜；

其次，在中间层薄膜沉积结束后立即利用磁控溅射技术以射频方式在中间层薄膜上沉积碳化硅薄膜，依靠镁的扩散作用使碳化硅薄膜呈亚微米级的多个壳形结构的结合体，从而使最终的表面涂层的弹性模量介于7～30GPa之间。

2.根据权利要求1所述的在钛金属表面制备超低弹性模量高抗磨性壳型微结构薄膜的方法，其特征是对基材和纯镁的清洗是指先用砂纸除去基材表面污物，然后浸入有机溶剂中用超声波清洗；把靶材和经清洗的基材分别放入主溅射室和进样室进行射频反溅清洗靶材和基材；旁抽两室气压低至十几帕后分别对两室抽真空；当主溅射室、进样室气压达到10^-5帕后，停止抽真空，通入氩气，进行射频反溅清洗；主溅射室清洗靶材的基本工艺参数为氩气流量60sccm、起辉气压3～5Pa、功率70W、时间15～20min，进样室射频反溅清洗基材的基本工艺参数为氩气流量60sccm、起辉气压3～5Pa、功率100W、时间15～20min。

3.根据权利要求1所述的在钛金属表面制备超低弹性模量高抗磨性壳型微结构薄膜的方法，其特征是所述的沉积中间层薄膜是指射频反溅清洗靶材、基材后对两室分别抽真空，当进样室气压低于10^-4帕、主溅射室气压低于10^-5帕后，打开阀使进样室与主溅射室相通，将基材从进样室送入主溅射室；送完基材后，关闭阀，对主溅射室抽真空，使气压低于5×10^-5帕后停止抽真空，通入工作气体，调整参数进行磁控溅射，采用磁控溅射技术以直流方式在基材上沉积起诱导作用的纯镁中间层薄膜。

4.根据权利要求1所述的在钛金属表面制备超低弹性模量高抗磨性壳型微结构薄膜的方法，其特征是所述的沉积碳化硅薄膜是指在纯镁中间层薄膜沉积结束后，对主溅射室抽真空，使气压低于5×10^-5帕后停止抽真空，通入工作气体，调整参数进行磁控溅射，采用射频方式在纯镁中间层薄膜上制备具有超低弹性模量高抗磨壳型微结构的表面碳化硅薄膜。