[发明专利]一种TiAlSiN-DLC复合薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种TiAlSiN-DLC复合薄膜，其特征在于，包括附着于金属基体(1)表面的TiAlSiN层(2)，附着于TiAlSiN层(2)上的C掺杂的TiAlSiN层(3)，和附着于C掺杂的TiAlSiN层(3)上的DLC层(4)；所述TiAlSiN层(2)的厚度为0.8μm～2μm，所述C掺杂的TiAlSiN层(3)的厚度为0.3μm～1μm，所述DLC层(4)的厚度为1μm～2.5μm。

2.一种制备如权利要求1所述TiAlSiN-DLC复合薄膜的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、金属基体表面的活化：将金属基体置于安装有等离子体增强源的磁控溅射设备的真空室内，采用Ti溅射靶源对金属基体表面进行活化；所述Ti溅射靶源的溅射功率为1kW～10kW；

步骤二、TiAlSiN层的制备：利用氩气将真空室的真空度调节至1×10^-1Pa～1Pa，调节负偏压为100V～300V并开启等离子体增强源，维持Ti溅射靶源的溅射功率不变，沉积5min～10min后向真空室内通入体积流量为8sccm～20sccm的氮气，沉积8min～15min，然后依次开启Al溅射靶源和Si溅射靶源，接着将氮气体积流量增加至80sccm～120sccm并维持真空室的真空度为1×10^-1Pa～1Pa，沉积30min～100min后得到TiAlSiN层；所述Al溅射靶源的溅射功率为3kW～15kW，所述Si溅射靶源的溅射功率为3kW～15kW；

步骤三、C掺杂的TiAlSiN层的制备：维持Ti溅射靶源、Al溅射靶源和Si溅射靶源的溅射功率均不变，并维持氮气流量不变，开启C溅射靶源并将C溅射靶源的溅射功率调整至5kW～15kW，沉积5min～20min后得到C掺杂的TiAlSiN层；

步骤四、DLC层的制备：依次关闭Ti溅射靶源、Al溅射靶源、Si溅射靶源和氮气，维持C溅射靶源的溅射功率不变，并维持真空室内的真空度为1×10^-1Pa～1Pa，负偏压为100V～300V，沉积30min～120min后得到TiAlSiN-DLC复合薄膜。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤一中所述金属基体表面活化的方法为：当真空室的真空度达到本底真空度，温度达到200℃～300℃后向真空室内通入氩气调节真空室的真空度为1×10^-1Pa～1Pa，然后在负偏压为800V～1200V的条件下开启Ti溅射靶源并调节溅射功率至1kW～10kW，对金属基体表面活化15min～30min；所述本底真空度为3.0×10^-3Pa。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤二中所述Al溅射靶源和Si溅射靶源的开启方式为：先开启Al溅射靶源并在1min～3min时间内将Al溅射靶源的溅射功率增加至3kW～15kW，然后开启Si溅射靶源并在1min～3min时间内将Si溅射靶源的溅射功率增加至3kW～15kW。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤三中所述C溅射靶源的溅射功率的调整方式为：开启C溅射靶源，在1min～3min时间内将C溅射靶源的溅射功率增加至5kW～15kW。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括在金属基体表面活化之前对金属基体进行预处理，具体方法为：将金属基体用金属清洗剂清洗除油，然后将除油后的金属基体依次用400#金相砂纸、600#金相砂纸、1000#金相砂纸和1500#金相砂纸进行打磨和抛光，接着用丙酮和酒精依次进行超声波清洗，最后将经超声波清洗后的金属基体烘干。