[发明专利]一种类石墨纳米多层薄膜及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 201610773454.1 | 申请日： | 2016-08-30 |
| 公开（公告）号： | CN106282918B | 公开（公告）日： | 2018-10-26 |
| 发明（设计）人： | 王海斗;马国政;雍青松;陈书赢;何鹏飞 | 申请（专利权）人： | 中国人民解放军装甲兵工程学院 |
| 主分类号： | C23C14/06 | 分类号： | C23C14/06;C23C14/35;C23C14/16 |
| 代理公司： | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人： | 赵青朵 |
| 地址： | 100072*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 薄膜 多层薄膜 石墨纳米 金属 制备方法和应用 摩擦学性能 薄膜研究 掺杂改性 副族元素 工程部件 局部掺杂 力学性能 石墨薄膜 低应力 高硬度 强韧性 多层 膜层 匹配 引入 应用 优化 协调 | ||
1.一种类石墨纳米多层薄膜，其特征在于，由纯GLC薄膜与掺金属GLC薄膜交替组成，所述掺金属GLC薄膜中金属为钨，每个相邻纯GLC薄膜与掺金属GLC薄膜两个子层作为一个调制周期，每个调制周期总厚度为30nm～80nm；所述类石墨纳米多层薄膜的总层数为30层～60层。
2.根据权利要求1所述的类石墨纳米多层薄膜，其特征在于，每个相邻纯GLC薄膜与掺金属GLC薄膜两膜层的总厚度为40nm。
3.根据权利要求1所述的类石墨纳米多层薄膜，其特征在于，所述掺金属GLC薄膜中金属的含量为8～10at％。
4.一种类石墨纳米多层薄膜的制备方法，包括以下步骤：
采用等离子体增强磁控溅射系统，所述等离子体增强磁控溅射系统包括位于方形炉壁上的四个靶位，所述四个靶位中，对称设置有两个石墨靶，其余两个靶位分别设置有一个金属靶和一个溅射增强离子源，在基体上交替沉积纯GLC薄膜与掺金属GLC薄膜，得到类石墨纳米多层薄膜；
所述金属靶和掺金属GLC薄膜中金属为钨，每个相邻纯GLC薄膜与掺金属GLC薄膜两膜层的总厚度为30nm～80nm；所述类石墨纳米多层薄膜的总层数为30层～60层。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，采用所述等离子体增强磁控溅射系统沉积时，工作气压为5.6×10-2Pa，偏压为50V，占空比为50％，氩气流量为60sccm，两个石墨靶溅射电流分别为3.5A和3.6A，金属靶电流在0和0.6A间交替变换，离子源电流为10A。
6.一种钢部件，其特征在于，包括钢基体；
所述钢基体上有权利要求1～3中任一项所述的类石墨纳米多层薄膜或权利要求4～5中任一项制备方法制得的类石墨纳米多层薄膜。
7.根据权利要求6所述的钢部件，其特征在于，在所述钢基体表面与类石墨纳米多层薄膜之间还有过渡层，所述过渡层包括复合在钢基体上的纯钨层和复合在所述纯钨层上的碳化钨层。
8.根据权利要求7所述的钢部件，其特征在于，所述过渡层的厚度为300nm～400nm；所述纯钨层与碳化钨层的厚度比为(2～4):3。
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