[发明专利]一种金属材料表面改性层的制造方法及装置

权利要求书

1.一种金属材料表面改性层的制造方法，其特征在于，采用离子注入方法以WS₂为靶材对金属材料的表面改性，包括如下步骤：

S100、金属材料的预处理，对待加工的金属材料进行预处理，去除附着在所述金属材料表面的油脂、锈点和杂质；

S200、生成金属材料表面改性层，采用离子注入方法以WS₂为靶材生成金属材料表面改性层，进一步包括：将所述金属材料放入真空室内，所述真空室与离子源连接，将所述真空室抽真空至1.0×10^-4Pa～5.0×10^-4Pa，所述离子源以WS₂为靶材对所述金属材料进行表面改性，以在所述金属材料的表面生成表面改性层，其中，所述离子源的离子注入能量为50keV～120keV，所述离子源的离子注入总剂量为1.0×10¹⁷ions/cm²～5×10¹⁷ions/cm²；

其中，所述金属材料从表面向内依次形成非晶、微晶及合金相结构。

2.如权利要求1所述的金属材料表面改性层的制造方法，其特征在于，在步骤S200之后，还包括：

S300、金属材料的封存，将表面生成表面改性层后的所述金属材料放入丙酮溶液中清洗5～10分钟后烘干，并将烘干后的上述金属材料真空密封封存。

3.如权利要求1所述的金属材料表面改性层的制造方法，其特征在于，所述离子源采用99％的WS₂阴极进行离子注入。

4.如权利要求1所述的金属材料表面改性层的制造方法，其特征在于，所述步骤S100包括：

S101、去除所述金属材料的表面油脂，用金属除脂溶剂去除该金属材料的表面油脂后，将该金属材料放入无污染的四氯乙烯溶剂中浸泡20～30分钟，取出后用宣纸吸净残留的四氯乙烯溶剂，再用脱脂棉擦拭该金属材料的表面，最后用干净的绸布擦拭。

5.如权利要求4所述的金属材料表面改性层的制造方法，其特征在于，所述步骤S100还包括：

S102、去除锈点，用金属除锈清洗剂浸泡清洗该金属材料10～20分钟，取出后擦拭干净，以使其表面无微锈点。

6.如权利要求4所述的金属材料表面改性层的制造方法，其特征在于，所述步骤S100还包括：

S103、去除杂质，将该金属材料放入丙酮溶剂中，超声清洗20～40分钟后取出，使用干净绸布擦干。

7.如权利要求4所述的金属材料表面改性层的制造方法，其特征在于，所述步骤S100还包括：

S104、超声清洗，将该金属材料放入去离子水中，超声清洗20～40分钟后取出，使用干净绸布擦拭，并放置于真空烘箱中烘干2～4小时。