[发明专利]一种超硬自润滑金刚石/类金刚石复合多层涂层材料及制备方法

权利要求书

1.超硬自润滑金刚石/类金刚石复合多层材料的制备方法，其特征在于，所述方法采用热 丝化学气相沉积在预处理过的基体上合成超高硬度、晶形良好的金刚石作为复合涂层的主体， 再利用磁过滤真空阴极电弧在金刚石膜主体上沉积高硬度的类金刚石薄膜作为自润滑表层， 包括以下步骤：

(1)对高速钢、不锈钢、硬质合金或者金属陶瓷基体材料进行适当的机械加工，做成完 全符合工业使用标准的工具或模具形状；

(2)对基体依次进行自来水、包括酒精的有机混合溶剂、酸-碱处理液、高纯水-超声波、 丙酮-超声波多步清洗和预处理，然后晾干，备用；其中，酸-碱处理液分别为1∶1∶1摩尔比的 HF+HNO₃+HAc混合酸和1∶1质量比的K₃(Fe(CN)₆)+KOH混合碱溶液；

(3)将清洗和预处理后的基体放入热丝CVD沉积装置真空室中，先利用热丝CVD沉积 一定厚度的SiC、SiCN、TiC、TiN中的任何一种为过渡层以增强涂层附着力；随后，采用含 碳气源和氢气作为工作气体沉积金刚石薄膜；

(4)将沉积有金刚石膜的基体放入磁过滤阴极电弧真空室中，抽真空到本底真空度，先 用氩离子轰击清洗表面吸附的杂质，然后溅射沉积一层Ti、Zr或Cr中一种或者多种作为过 渡层，再利用石墨靶作为碳源，电弧烧蚀产生C⁺离子，C⁺离子在负偏压作用下沉积得到一定 厚度的类金刚石薄膜作为自润滑表层。