[发明专利]一种低掺杂金属纳米类金刚石涂层的制备方法

权利要求书

1.一种低掺杂金属纳米类金刚石涂层，其特征在于：包括自下而上依次沉积的金属中间层、金属碳化物中间层和类金刚石涂层，其中金属中间层沉积在工件表面。

2.如权利要求1所述的一种低掺杂金属纳米类金刚石涂层，其特征在于：所述的金属中间层为通过磁控溅射方式沉积的铝、镁、钛、钒、铬、锰、镍、铜、锌、锆、钼、钽、钨或金的纯金属涂层；

所述的金属碳化物中间层为铝、镁、钛、钒、铬、锰、镍、铜、锌、锆、钼、钽、钨或金的单一金属碳化物，或者铝、镁、钛、钒、铬、锰、镍、铜、锌、锆、钼、钽、钨和金其中的2种以上金属的复合金属碳化物。

3.如权利要求1所述的一种低掺杂金属纳米类金刚石涂层，其特征在于：所述的类金刚石涂层中掺杂金属元素，所述的金属元素为铝、镁、钛、钒、铬、锰、镍、铜、锌、锆、钼、钽、钨和金其中一种或多种金属元素，且所述的类金刚石涂层颗粒直径小于100nm，金属元素百分比含量低于10％。

4.一种低掺杂金属纳米类金刚石涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)工件表面清洗

(2)将工件安装到真空室工件架固定夹具上；

(3)工件高真空烘烤除气

(4)等离子体清洗

(5)沉积金属中间层

S5.1开启金属磁控溅射靶电源在工件表面沉积厚度为20-100nm金属涂层a₁；

S5.2开启金属磁控溅射靶电源在金属涂层a₁表面沉积厚度为150-600nm的金属涂层b₁；

(6)沉积金属碳化物中间层

S6.1开启金属磁控溅射靶电源在金属中间层表面沉积厚度为20-80nm金属碳化物涂层a；

S6.2开启金属磁控溅射靶电源在金属碳化物涂层a表面沉积厚度为20-80nm的金属碳化物涂层b；

S6.3开启金属磁控溅射靶电源在金属碳化物涂层b表面沉积厚度为20-80nm的金属碳化物涂层c；

S6.4开启金属磁控溅射靶电源在金属碳化物涂层c表面沉积厚度为20-80nm的金属碳化物涂层d；

S6.5开启金属磁控溅射靶电源在金属碳化物涂层d表面沉积厚度为20-80nm的金属碳化物涂层e；

S6.6开启金属磁控溅射靶电源在金属碳化物涂层e表面沉积厚度为20-80nm的金属碳化物涂层f；

S6.7开启金属磁控溅射靶电源在金属碳化物涂层f表面沉积厚度为20-80nm的金属碳化物涂层g；

S6.8开启金属磁控溅射靶电源在金属碳化物涂层g表面沉积厚度为20-80nm的金属碳化物涂层h；

S6.9开启金属磁控溅射靶电源在金属碳化物涂层h表面沉积厚度为20-80nm的金属碳化物涂层i；

S6.10开启金属磁控溅射靶电源在金属碳化物涂层i表面沉积厚度为20-80nm的金属碳化物涂层j。

(7)在金属碳化物涂层j上沉积类金刚石涂层；

(8)待真空室温度冷却至70℃后将工件取出。

5.如权利要求4所述的一种低掺杂金属纳米类金刚石涂层，其特征在于，所述的步骤(5)沉积金属中间层，具体为：

S5.1真空室内通入氩气，维持工作真空度为1.0×10^-1～6.0×10^-1Pa，调节脉冲偏压为700～1000V，占空比为60％～80％，直流电压100～150V，开启金属磁控溅射靶电源在工件表面沉积厚度为20-100nm金属涂层a₁；

S5.2气体氛围和工作真空度不变，调节脉冲偏压为200～500V，占空比为15％～30％，直流电压30～80V，开启金属磁控溅射靶电源在金属涂层a₁表面沉积厚度为150-600nm的金属涂层b₁。