[发明专利]一种在基材表面制备DLC薄膜的方法

权利要求书

1.一种在基材表面制备DLC薄膜的方法，其特征在于在基材表面制备DLC薄膜的方法是按以下步骤完成的：

一、表面处理：先对基材进行砂纸逐级打磨并抛光处理，然后超声波清洗，得到清洗好的基材；

二、离子刻蚀清洗：现有利用Ar离子对基材进行离子刻蚀清洗，再利用金属离子对基材进行离子刻蚀清洗，得到离子刻蚀清洗后基材；

三、制备金属过渡层和金属氮化物过渡层：先利用磁控溅射方法在离子刻蚀清洗后基材表面制备金属过渡层，得到金属过渡层-基材，然后利用磁控溅射方法在金属过渡层-基材的金属过渡层上制备金属氮化物过渡层，得到金属氮化物过渡层-金属过渡层-基材；

四、制备DLC应力释放层：利用高功率磁控溅射方法在金属氮化物过渡层-金属过渡层-基材的金属氮化物过渡层上制备DLC应力释放层，得到DLC应力释放层-金属氮化物过渡层-金属过渡层-基材；

五、制备DLC疏水层：利用高功率磁控溅射方法在DLC应力释放层-金属氮化物过渡层-金属过渡层-基材的DLC应力释放层上制备DLC疏水层，得到DLC疏水层-DLC应力释放层-金属氮化物过渡层-金属过渡层-基材，即完成在基材表面制备DLC薄膜；步骤五得到的DLC薄膜从下至上依次由金属过渡层、金属氮化物过渡层、DLC应力释放层和DLC疏水层。

2.根据权利要求1一种在基材表面制备DLC薄膜的方法，其特征在于步骤一中所述的基材为20Cr模具钢、40Cr模具钢、2Cr13模具钢或4Cr13模具钢。

3.根据权利要求1一种在基材表面制备DLC薄膜的方法，其特征在于步骤一中所述的超声波清洗具体操作如下：先丙酮为清洗剂超声清洗15min～30min,然后以无水乙醇为清洗剂超声清洗15min～30min，最后以去离子水为清洗剂超声清洗15min～30min，吹干后得到清洗好的基材。

4.根据权利要求1一种在基材表面制备DLC薄膜的方法，其特征在于步骤二中利用Ar离子对基材进行离子刻蚀清洗具体操作如下：所述洗好的基材放入高功率脉冲磁控溅射系统的真空室Cr靶正前方6cm～10cm处，将真空室气压抽至真空度为3.0×10^-3Pa，通入Ar，将真空室气压调节至0.1Pa～1.0Pa，并在气压为0.1Pa～1.0Pa、工件偏压为500V～1000V下利用辉光放电产生的Ar离子对清洗好的基材表面进行Ar离子刻蚀清洗，Ar离子刻蚀清洗10min～30min，得到Ar离子刻蚀清洗后基材。

5.根据权利要求1一种在基材表面制备DLC薄膜的方法，其特征在于步骤二中利用金属离子对基材进行离子刻蚀清洗具体操作如下：将Ar离子刻蚀清洗后基材转离靶面位置，开启金属靶，调整金属靶高功率磁控电源，金属靶直流为0.1A～0.3A、金属靶脉冲幅值为700V～1000V、金属靶脉冲宽度为100μs～300μs、金属靶脉冲频率为50Hz～100Hz，保持通入Ar气，并在气压为0.1Pa～1.0Pa、工件偏压为500V～1000V、金属靶直流为0.1A～0.3A、金属靶脉冲幅值为700V～1000V、金属靶脉冲宽度为100μs～300μs和金属靶脉冲频率为50Hz～100Hz条件下清洁靶面，清洗时间为10min～30min；将Ar离子刻蚀清洗后基材转回正对靶面，靶基距为6cm～10cm，保持通入Ar气，并在气压为0.1Pa～1.0Pa、工件偏压为500V～1000V、金属靶直流为0.1A～0.3A、金属靶脉冲幅值为700V～1000V、金属靶脉冲宽度为100μs～300μs和金属靶脉冲频率为50Hz～100Hz条件下进行金属离子刻蚀清洗，金属离子刻蚀清洗10min～30min，得到离子刻蚀清洗后基材；所述的金属靶为Cr靶、Ti靶或Zr靶。