[发明专利]带有镀膜的刀具及其制作方法

权利要求书

1.一种带有镀膜的刀具，包括基体，其特征在于，所述基体的至少部分表面上设置有掺Ti的无氢非晶碳膜，且所述Ti的掺杂量为所述掺Ti的无氢非晶碳膜总重量的6～25％。

2.根据权利要求1所述的带有镀膜的刀具，其特征在于，所述Ti的掺杂量为所述掺Ti的无氢非晶碳膜总重量的11～20％。

3.根据权利要求1或2所述的带有镀膜的刀具，其特征在于，所述掺Ti的无氢非晶碳膜中，形成SP³键合结构的碳原子占碳原子总数的90％或以上。

4.根据权利要求3所述的带有镀膜的刀具，其特征在于，所述掺Ti的无氢非晶碳膜中还掺杂有附加元素，所述附加元素选自元素W、元素Ta、元素Fe、元素Ni、元素Cr、元素Cu、元素Ru、元素Au及元素Mo中的一种或多种。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的带有镀膜的刀具，其特征在于，所述掺Ti的无氢非晶碳膜的厚度为0.1～3μm。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的带有镀膜的刀具，其特征在于，所述基体的材料为不锈钢或碳素工具钢。

7.根据权利要求6所述的带有镀膜的刀具，其特征在于，所述刀具具有第一端和与所述第一端相对的第二端，其中所述第一端设置有刀刃，所述掺Ti的无氢非晶碳膜设置在所述刀刃至少一侧的部分或全部表面上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的带有镀膜的刀具，其特征在于，所述掺Ti的无氢非晶碳膜为附着在所述基体上的单层膜层。

9.一种权利要求1至8中任一项所述的带有镀膜的刀具的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：在所述刀具的基体的至少部分表面上沉积掺Ti的无氢非晶碳膜，所述掺Ti的无氢非晶碳膜中可选地掺杂有附加元素。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，利用FCVA法、磁控溅射镀膜法或离子束镀膜法在所述基体的至少部分表面上沉积所述掺Ti的无氢非晶碳膜。

11.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：

提供所述基体；

去除所述基体表面的油污和氧化物杂质，得到待镀膜基体；以及

将所述待镀膜基体置于真空环境中，利用石墨靶材和钛靶材以及可选的附加元素的靶材，以所述FCVA法在所述待镀膜基体表面沉积所述掺Ti的无氢非晶碳膜，形成所述带有镀膜的刀具。

12.根据权利要求11所述的制作方法，其特征在于，以所述FCVA法在所述待镀膜基体表面沉积所述掺Ti的无氢非晶碳膜的步骤中，工艺温度为35～90℃。

13.根据权利要求11或12所述的制作方法，其特征在于，以所述FCVA法在所述待镀膜基体表面沉积所述掺Ti的无氢非晶碳膜的步骤中，所述待镀膜基体的镀膜表面与离子源之间的角度为43～45°，离子束能为600～750eV，束流为2.0～2.5mA/cm²，弯管电流为8～10A，沉积偏压为-95～-110V，沉积时间控制在40min～20h。

14.根据权利要求13所述的制作方法，其特征在于，去除所述基体表面的油污和氧化物杂质的步骤包括：

使用有机溶剂对所述基体进行振洗，然后烘干，得到一次处理基体；

使用氮气气枪直吹所述一次处理基体，得到二次处理基体；以及

用Ar离子对所述二次处理基体的表面进行溅射刻蚀，得到所述待镀膜基体。

15.根据权利要求14所述的制作方法，其特征在于，用Ar离子对所述二次处理基体的表面进行溅射刻蚀的步骤中，刻蚀时间为90～100s，氩气流量为10～11sccm，所述二次处理基体的表面与Ar离子束之间的角度为60～65°。