[发明专利]镀膜基材以及离子束源沉积制备镀膜基材的方法

权利要求书

1.一种离子束源沉积制备镀膜基材的方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供基材；

在所述基材表面形成介质层，所述介质层的材料为ZrO或SiO_xN_y，其中，0.1<x<2，0.1<y<4/3；

以碳原子数为1～12的碳氢化合物为气体碳源，控制所述气体碳源的流量为10sccm/m～500sccm/m，同时控制本底真空度为10^-2mbar～10^-7mbar、电压为500V～1000V、加速磁场的强度为0.01kG～5kG，在所述介质层上沉积形成厚度为1nm～2nm的第一类金刚石碳层；

调整所述电压为1050V～1750V，其他条件保持不变，在所述第一类金刚石碳层上继续沉积形成厚度为1nm～2nm的第二类金刚石碳层；以及

调整所述电压为1800V～3000V，其他条件保持不变，在所述第二类金刚石碳层上继续沉积形成厚度为2nm～8nm的第三类金刚石碳层，得到镀膜基材。

2.根据权利要求1所述的离子束源沉积制备镀膜基材的方法，其特征在于，所述基材的材料为玻璃、透明材料、金属或陶。

3.根据权利要求1所述的离子束源沉积制备镀膜基材的方法，其特征在于，所述介质层的厚度为1nm～300nm。

4.根据权利要求1所述的离子束源沉积制备镀膜基材的方法，其特征在于，所述碳原子数为1～12的碳氢化合物选自甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯和丙炔中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的离子束源沉积制备镀膜基材的方法，其特征在于，所述在所述基材的表面沉积形成厚度为1nm～2nm的第一类金刚石碳层的操作中，所述气体碳源的流量为60sccm/m～100sccm/m，所述本底真空度为10^-3mbar～10^-4mbar。

6.根据权利要求1所述的离子束源沉积制备镀膜基材的方法，其特征在于，所述在所述基材的表面沉积形成厚度为1nm～2nm的第一类金刚石碳层的操作中，所述电压为800V。

7.根据权利要求1所述的离子束源沉积制备镀膜基材的方法，其特征在于，所述在所述第一类金刚石碳层上沉积形成厚度为1nm～2nm的第二类金刚石碳层的操作中，所述电压为1500V。

8.根据权利要求1所述的离子束源沉积制备镀膜基材的方法，其特征在于，所述在所述第二类金刚石碳层上沉积形成厚度为2nm～8nm的第三类金刚石碳层的操作中，所述电压为2500V。

9.一种镀膜基材，其特征在于，所述镀膜基材通过如权利要求1～8中任一项所述的离子束源沉积制备镀膜基材的方法制得；

所述镀膜基材包括依次层叠的基材、介质层、第一类金刚石碳层、第二类金刚石碳层以及第三类金刚石碳层；

所述介质层的材料为ZrO或SiO_xN_y，其中，0.1<x<2，0.1<y<4/3；

所述第一类金刚石碳层的厚度为1nm～2nm，所述第一类金刚石碳层中含有C-H键、以sp2的形式结合的C-C键以及以sp3的形式结合的C-C键；

所述第二类金刚石碳层的厚度为1nm～2nm，所述第一类金刚石碳层中含有C-H键、以sp2的形式结合的C-C键以及以sp3的形式结合的C-C键；

所述第三类金刚石碳层的厚度为2nm～8nm，所述第二类金刚石碳层中含有C-H键、以sp2的形式结合的C-C键以及以sp3的形式结合的C-C键。

10.根据权利要求9所述的离子束源沉积制备镀膜基材的方法，其特征在于，所述第三类金刚石碳层中，所述C-H键、所述以sp2的形式结合的C-C键和所述以sp3的形式结合的C-C键之和与所述以sp3的形式结合的C-C键之间的比例为100：10～75。