[发明专利]一种提高压缩机滑片耐磨损性的薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种提高压缩机滑片耐磨损性的薄膜，位于压缩机滑片基体表面，其特征是：所述的薄膜是多层膜结构，自压缩机滑片基体表面起，第一层是线性离子源辅助沉积的金属单质薄膜粘结层，第二层是金属单质薄膜过渡层，第三层是金属硬质碳化物薄膜过渡层，第四层是类金刚石碳膜层；所述的线性离子源辅助沉积的金属单质薄膜粘结层是采用磁控溅射在基体表面沉积金属单质薄膜的同时开启线性离子源并通入氩气，在沉积金属单质薄膜的同时保持刻蚀状态进而形成的高结合力粘结层；所述的金属硬质碳化物薄膜过渡层是采用磁控溅射在基体表面沉积金属单质薄膜的同时开启线性离子源并通入碳氢气体，在金属单质薄膜与金刚石碳膜层之间形成的金属碳化物过渡层。

2.根据权利要求1所述的一种提高压缩机滑片耐磨损性的薄膜，其特征是：所述的金属为钨、铜、钛、银或铬。

3.根据权利要求1所述的一种提高压缩机滑片耐磨损性的薄膜，其特征是：所述的滑片基体为7Cr17、9Cr18、11Cr17、H11和H13中的任意一种钢材。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种提高压缩机滑片耐磨损性的薄膜的制备方法，镀膜设备为磁控溅射与离子束溅射复合镀膜机，包括真空室、磁控溅射源、线性离子源和能同时公转自转的工件托架，工件托架安装在真空室内，磁控溅射源上安装由过渡金属制成的过渡金属靶，其特征是：包括以下步骤：

步骤1、清洗滑片基体：

将表面预处理完毕的滑片基体固定在工件托架上，调整真空室气压至1×10^-5Torr～5×10^-5Torr，通入氩气，开启线性离子源，离子源的工作电流为0.1A～1A，功率为100W～1000W，调整滑片基体的负偏压为0～300V，工作时间为10分钟～40分钟；

步骤2、在滑片基体上依次沉积各层膜：

(1)沉积线性离子源辅助沉积的金属单质薄膜粘结层：

调整滑片基体的负偏压为50V～500V，保持线性离子源开启状态，工作电流为0.1A～1A，继续通入氩气，同时开启磁控溅射源、调整磁控溅射源的工作电流为1A～5A，工作时间为5分钟～30分钟，然后关闭线性离子源；

(2)沉积金属单质薄膜过渡层：

调整滑片基体的负偏压为50V～500V，保持磁控溅射源开启状态，调整磁控溅射源的工作电流为1A～5A，通入氩气，工作时间为5分钟～30分钟；

(3)沉积金属硬质碳化物薄膜过渡层：

保持(2)中工作条件不变，开启线性离子源，调整线性离子源的工作电流为0.1A～0.3A，同时对离子源通入碳氢气体，工作时间为5分钟～30分钟，然后关闭磁控溅射源；

(4)沉积类金刚石碳膜层：

调整线性离子源的工作电流为0.1A～0.5A，调整滑片基体的负偏压为50V～500V，工作时间为60分钟～500分钟，然后关闭线性离子源；

步骤3、取出滑片基体：

待真空室温度降至室温，取出滑片，滑片表面得到多层结构的薄膜。

5.根据权利要求4所述的一种提高压缩机滑片耐磨损性的薄膜的制备方法，其特征是：所述的滑片基体的表面预处理方法为气体渗氮、气体碳氮共渗、气体氧-碳-氮三元共渗中的任意一种化学热处理方法。

6.根据权利要求4所述的一种提高压缩机滑片耐磨损性的薄膜的制备方法，其特征是：所述的碳氢气体为CH₄或C₂H₂。