[发明专利]一种表面类金刚石复合涂层的塑料瓶盖模具

权利要求书

1.一种塑料瓶盖模具表面类金刚石复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的复合涂层为双层结构，采用Ti、Cr或CrN为过渡层，类金刚石为表面涂层，所述的复合涂层的制备方法包括以下步骤：

A、模具表面处理：先将模具基体置于无水酒精中进行人工清洗，再对模具基体表面进行丙酮超声波清洗，清洗时间为30min，待清洗完毕，烘干后取出；

B、过渡层制备：将烘干后的模具基体装夹并送入阴极电弧沉积设备中，将炉腔抽真空至0.006mbar，基体加热至200℃；

a.铍铜为基体材料，制备Ti过渡层时，Ar气流量为180～200sccm，Ti靶材通电，电流为100～120A，基体偏压为400～450V，沉积时间为20～30min；

b.耐腐蚀钢为基体材料，制备Cr过渡层时，Ar气流量为200～220sccm，Cr靶材通电，电流为120～140A，基体偏压为400～430V，沉积时间为25～35min；

c.耐腐蚀钢为基体材料，制备CrN过渡层时，N₂气体流量为150～180sccm，Cr靶材通电，电流为130～150A，基体偏压为200～240V，沉积时间为15～20min；

C、类金刚石表面涂层制备：待过渡层制备结束后，关闭气体阀门，靶材停止通电，基体偏压为650～750V，同时向炉腔中通入C₂H₂，C₂H₂流量随沉积时间的增加而梯度升高，第一阶段C₂H₂流量为40～60sccm，沉积时间为5～10min，第二阶段C₂H₂流量为80～100sccm，沉积时间为15～20min，第三阶段C₂H₂流量为120～140sccm，沉积时间为50～55min。

2.根据权利要求1所述的塑料瓶盖模具表面类金刚石复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的步骤B的阴极电弧沉积设备中安装有纯度99.99％矩形Ti靶材及纯度99.99％矩形Cr靶材。

3.根据权利要求1所述的塑料瓶盖模具表面类金刚石复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的步骤C中类金刚石表面涂层制备完成后，待基体温度冷却到80℃出炉。

4.根据权利要求1所述的塑料瓶盖模具表面类金刚石复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的步骤C中第一阶段C₂H₂流量为50sccm，沉积时间为8min，第二阶段C₂H₂流量为90sccm，沉积时间为18min，第三阶段C₂H₂流量为130sccm，沉积时间为55min。

5.根据权利要求1所述的塑料瓶盖模具表面类金刚石复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的Ti、Cr或CrN过渡层的厚度为0.5～0.8μm，类金刚石涂层的厚度为1.5～2μm，所述的复合涂层的硬度为HV3000～3300。

6.一种塑料瓶盖模具表面类金刚石复合涂层，其特征在于，所述的塑料瓶盖模具表面类金刚石复合涂层采用权利要求1～5任一所述的制备方法制备得到。

7.一种表面类金刚石复合涂层的塑料瓶盖模具，其特征在于，所述的塑料瓶盖模具表面覆盖复合涂层，所述的复合涂层为双层结构，采用Ti、Cr或CrN为过渡层，类金刚石为表面涂层，所述的复合涂层采用权利要求1～5任一所述的制备方法制备得到。