[发明专利]一种耐磨疏水纳米复合薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种耐磨疏水纳米复合薄膜，其特征在于，所述的复合薄膜是以高速钢、或钛合金、或硬质合金、或纯金属为基体，在其表面依次制备有纯金属薄膜(1)、带有微结构形貌的纳米复合薄膜(2)。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨疏水纳米复合薄膜，其特征在于：所述纯金属薄膜(1)的厚度为0.05～0.2μm，所述带有微结构形貌的纳米复合薄膜(2)的厚度为0.8～1.0μm。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨疏水纳米复合薄膜，其特征在于：其对水的接触角大于140°。

4.一种如权利要求1所述的一种耐磨疏水纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下具体顺序步骤：

(1)金属工件清洗

将金属工件经清洗、干燥后置于真空电弧离子镀设备内，在真空条件下通入氩气进行氩离子辉光清洗；

(2)薄膜沉积

在步骤(1)处理后的金属工件表面沉积一层纯金属薄膜(1)；完成后，在金属工件表面继续沉积一层纳米复合硬质薄膜；之后降温冷却至室温，取出金属工件；

(3)超快激光加工

将所述表面沉积一层纳米复合硬质薄膜的金属工件放置在激光微加工设备的工作台面上，开启激光器，设置激光扫描路径，进行激光加工，使得金属工件表面的纳米复合硬质薄膜产生微纳双重结构，制备完成带有微结构形貌的纳米复合薄膜(2)。

5.根据权利要求4所述的一种耐磨疏水纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述金属工件的材料是高速钢、钛合金、硬质合金、纯金属中的一种。

6.根据权利要求4所述的一种耐磨疏水纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，通入氩气进行辉光清洗前须使本底气压低于5×10^-3Pa；辉光清洗过程中的气压应维持在0.1Pa～3Pa，基片上施加的负脉冲偏压设置为-1000V～0，占空比为10％～90％，工作频率为5KHz～45KHz，时间为0～20min。

7.根据权利要求4所述的一种耐磨疏水纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，薄膜制备过程中，通入氩气和氮气，保持沉积气压在0.1Pa～1Pa之间，纯金属薄膜的沉积时间为10mins～20mins，纳米复合硬质薄膜的沉积时间为60mins～120mins。

8.根据权利要求4所述的一种耐磨疏水纳米复合薄膜的制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，应用的激光微加工设备为皮秒激光微加工设备；在纳米复合硬质薄膜表面制备出的微纳双重结构为阵列方柱微结构，阵列方柱的宽度为10～500μm，阵列方柱的深度为10～100μm；激光扫描区域形成乳突状微纳米二级结构，乳突直径为1～10μm。