[发明专利]一种柴油发动机零件表面多层耐磨减摩薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种柴油发动机零件表面多层耐磨减摩薄膜的制备方法，在柴油发动机零件表面由内向外依次包括Cr层、Cr/MeC过渡层、MeC-DLC层、a-C:H软硬交替层和MoS₂层，其中，Me为过渡金属元素；

包括如下步骤：

（1）在柴油发动机零件表面磁控溅射沉积Cr层；

（2）在Cr层上磁控溅射沉积Cr/MeC过渡层；

（3）采用磁控溅射/等离子体辅助化学气相复合沉积法在Cr/MeC过渡层上沉积MeC-DLC层；

（4）采用等离子体辅助化学气相沉积法在MeC-DLC层上沉积a-C:H软硬交替层；

（5）采用激光刻蚀法在a-C:H软硬交替层上刻蚀微织构；

（6）在a-C:H软硬交替层上磁控溅射沉积MoS₂层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属元素为Ti、W或Cr。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述的Cr/MeC过渡层中，随着厚度的增加，Cr的含量逐渐减少、MeC的含量逐渐增加。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述a-C:H软硬交替层的交替层数为10～50层。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，磁控溅射沉积Cr层的条件为：惰性气体流量为130sccm～150sccm，Cr靶功率为1.5kw～2kw，基片偏压为50V～100V，沉积时间为5min～10min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，采用Cr靶和MeC靶，通过逐步降低Cr靶的功率和逐步提高MeC靶的功率，在Cr层上磁控溅射沉积Cr/MeC过渡层，优选地磁控溅射沉积条件为：Cr靶的功率由1.5kw～2kw降至0kw，MeC靶的功率由0kw提至2kw～4kw，基片偏压为0V～50V，沉积时间为20min～40min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，以乙炔为反应气体，采用MeC靶，采用磁控溅射/等离子体辅助化学气相复合沉积法沉积MeC-DLC层，优选地沉积条件为：惰性气体流量为80sccm～100sccm，乙炔流量为30sccm～80sccm，基片偏压为50V-75V，MeC靶的功率为2kw～4kw，沉积时间为30min～120min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，采用等离子体辅助化学气相沉积法，以乙炔为反应气体，通过乙炔流量和基片偏压的交替改变，得到a-C:H软硬交替层，优选地，a-C:H软层的沉积条件：乙炔流量350sccm～400sccm，基片偏压为1000V～1200V，沉积时间5min～10min；a-C:H硬层的沉积条件：乙炔流量100sccm～150sccm，基片偏压为800V～1000V，沉积时间5min～10min。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（6）中，磁控溅射沉积MoS₂层的条件为：惰性气体流量为80sccm～130sccm，MoS₂靶的功率为1kw～1.5kw，基片偏压为50V～100V，沉积时间为30min～60min。