[发明专利]一种空间活动零部件表面智能复合润滑薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种空间活动零部件表面智能复合润滑薄膜，其特征在于：所述薄膜的底层为磁控溅射沉积在空间活动零部件表面的Ti层，Ti层之上为磁控溅射沉积的Ti含量逐渐减少、Ag和Mo含量逐渐增加的成分呈梯度变化的Ti/Ag/Mo过渡层，Ti/Ag/Mo过渡层之上为磁控溅射复合磁过滤电弧离子镀沉积的Ag/Mo/DLC/WS₂智能复合润滑层；

其中：Ti/Ag/Mo过渡层具体为：通入Ar气，同时开启Ti靶、Ag靶和Mo靶，氩气流量为80sccm～100sccm，Ti靶的初始功率为3kw～4kw，按照100W/min的衰减速率降低Ti靶的功率，最终功率为0kw，Ag靶的初始功率为0kw，按照33.3w/min的提升功率增加Ag靶功率，最终功率为1kw～1.3kw，Mo靶的初始功率为0kw，按照16.7w/min的提升功率增加Mo靶功率，最终功率为0.5kw～0.7kw，基材偏压为50V～75V，沉积时间为30min～40min，形成Ti含量逐渐减少、Ag和Mo含量逐渐增加的成分梯度过渡层；

Ag/Mo/DLC/WS₂智能复合润滑层具体为：通入Ar气，开启磁控溅射Ag靶、Mo靶和WS₂靶，开启磁过滤电弧C靶；氩气流量为80sccm～100sccm，Ag靶的功率为1kw～1.5kw，Mo靶功率为0.5kw～1kw，WS₂靶功率为1kw～2kw，C靶电流为60A～70A，基材偏压为50V～75V，工件台转速为3rpm～4rpm，沉积时间为40min～50min。

2.一种如权利要求1所述的空间活动零部件表面智能复合润滑薄膜的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

(1)以金属材料的空间活动零部件作为基材，在所述基材洁净的表面磁控溅射沉积所述薄膜，沉积过程中温度为80℃～100℃，真空小于等于2×10^-3Pa；

(2)采用磁控溅射在所述基材洁净的表面沉积Ti层；

(3)采用磁控溅射在Ti层上沉积成分呈梯度变化的Ti/Ag/Mo过渡层；

(4)采用磁控溅射复合磁过滤电弧离子镀在Ti/Ag/Mo过渡层上沉积Ag/Mo/DLC/WS₂智能复合润滑层，得到所述的一种空间活动零部件表面智能复合润滑薄膜。

3.根据权利要求2所述的一种空间活动零部件表面智能复合润滑薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，洁净的空间活动零部件表面通过化学清洗和/或阳极层离子源轰击清洗获得。

4.根据权利要求3所述的一种空间活动零部件表面智能复合润滑薄膜的制备方法，其特征在于：化学清洗具体为：分别使用石油醚、丙酮和酒精依次对基材表面进行超声波清洗，每种溶剂超声时间为5min～8min；阳极层离子源轰击清洗具体为：向离子源通入氩气，开启阳极层离子源对基材表面进行轰击清洗，去除基材表面的附着物，清洗过程气压控制在0.1Pa，阳极层离子源电压为1400V，基材偏压为800V～1000V，轰击时间为50min～60min，工件台控制最高温度为150℃。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的一种空间活动零部件表面智能复合润滑薄膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，磁控溅射沉积Ti层具体为：通入氩气，开启磁控溅射Ti靶，在所述基材表面沉积Ti层，氩气流量为80sccm～100sccm，Ti靶功率为3kw～4kw，基材偏压为50V～75V，沉积时间为10min～15min。