[发明专利]一种软质基体表面的碳基涂层及其制备方法在审
| 申请号： | 201810089810.7 | 申请日： | 2018-01-30 |
| 公开（公告）号： | CN108265291A | 公开（公告）日： | 2018-07-10 |
| 发明（设计）人： | 王永欣;孙尚琪;李金龙;鲁侠;曾志翔;王立平;薛群基 | 申请（专利权）人： | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 |
| 主分类号： | C23C28/00 | 分类号： | C23C28/00;C23C14/35;C23C14/16;C23C14/06;C23C16/26;C23C16/50;C23C16/32;C23C16/30 |
| 代理公司： | 北京鸿元知识产权代理有限公司 11327 | 代理人： | 陈英俊 |
| 地址： | 315201 浙江*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 过渡层 软质基体 碳基涂层 耐磨层 非晶碳薄膜 膜基结合力 耐磨性 承载能力 防护作用 制备 掺杂 摩擦 保证 | ||
1.一种软质基体表面的碳基涂层，其特征是：自基体(1)表面向上依次为过渡层(2)与耐磨层(3)；
过渡层(2)由第一过渡层(21)、第二过渡层(22)与第三过渡层(23)组成，其中第一过渡层(21)是位于基体(1)表面的Cr层，第二过渡层(22)是位于第一过渡层(21)表面的CrC层，第三过渡层(23)是位于第二过渡层(22)表面的CrSiC层，耐磨层(3)是位于第三过渡层(23)表面的掺杂Cr元素的非晶碳薄膜层。
2.如权利要求1所述的软质基体表面的碳基涂层，其特征是：沿着基体表面向上的方向，第二过渡层(22)中CrC含量逐渐升高，形成CrC梯度化过渡层。
3.如权利要求1所述的软质基体表面的碳基涂层，其特征是：沿着基体表面向上的方向，在第二过渡层(23)中，Cr元素含量逐渐降低，Si元素含量逐渐升高，形成CrSiC梯度化过渡层。
4.如权利要求1所述的软质基体表面的碳基涂层，其特征是：所述的软质基体包括铝基合金材料、铜基合金材料和不锈钢。
5.如权利要求1、2、3或4所述的软质基体表面的碳基涂层的制备方法，其特征是：包括如下步骤：
(1)采用磁控溅射技术，在基体表面制备Cr过渡层，即，通入氩气，磁控溅射铬靶，基体施加偏压，得到过渡层(21)；
(2)采用磁控溅射技术复合等离子体增强化学气相沉积法，在Cr过渡层制备CrC过渡层，即，保持氩气流量不变，保持基体变压不变，磁控溅射铬靶，并且通入乙炔，得到过渡层(22)；
(3)采用磁控溅射技术复合等离子体增强化学气相沉积法，在CrC过渡层表面制备CrSiC过渡层，即，保持氩气流量不变，保持基体变压不变，保持乙炔流量不变，磁控溅射铬靶，同时开启Si靶溅射，得到过渡层(23)；
(4)采用磁控溅射技术复合等离子体增强化学气相沉积法，在CrSiC层表面制备掺杂Cr元素的非晶碳薄膜层，即，保持氩气流量不变，保持基体变压不变，关闭Si靶电源，降低磁控溅射Cr靶功率至1KW～2KW，增加乙炔流量至80sccm～100sccm，沉积得到耐磨层(3)。
6.如权利要求5所述的软质基体表面的碳基涂层的制备方法，其特征是：所述的步骤(1)中，铬靶溅射功率为3KW～5KW；
作为优选，所述的步骤(1)中，基体偏压范围为20V～60V；
作为优选，所述的步骤(1)中，通入氩气100～200sccm。
7.如权利要求5所述的软质基体表面的碳基涂层的制备方法，其特征是：所述的步骤(2)中，铬靶溅射功率逐渐升高至6KW～8KW；
作为优选，在20～40min以内，铬靶溅射功率逐渐升高至6KW～8KW。
8.如权利要求5所述的软质基体表面的碳基涂层的制备方法，其特征是：所述的步骤(2)中，乙炔流量逐渐增加至40sccm～60sccm。
9.如权利要求5所述的软质基体表面的碳基涂层的制备方法，其特征是：所述的步骤(3)中，铬靶溅射功率逐渐降低至3KW～5KW；
作为优选，在20～40min以内，铬靶溅射功率逐渐升高至3KW～5KW。
10.如权利要求5所述的软质基体表面的碳基涂层的制备方法，其特征是：所述的步骤(4)中，硅靶溅射功率逐渐增加至2KW～4KW。
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