[发明专利]一种贵金属@洋葱碳杂化的TMC/a-C纳米复合涂层及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种贵金属@洋葱碳杂化的TMC/a-C纳米复合涂层，包括非晶碳和由所述非晶碳包覆的TaC纳米晶、贵金属纳米团簇和贵金属单原子；

所述TaC纳米晶的尺寸为4～6nm，所述贵金属纳米团簇的尺寸小于2nm；

所述贵金属纳米团簇和贵金属单原子中的贵金属元素为Au或Ag；

所述TaC纳米晶、贵金属纳米团簇和贵金属单原子上有结晶洋葱碳；

所述贵金属@洋葱碳杂化的TMC/a-C纳米复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

将衬底加热至500～900℃，以CH₄为碳源，以Ar为溅射气体，以贵金属靶和TaC靶为溅射靶进行磁控共溅射，在所述衬底上沉积得到贵金属@洋葱碳杂化的TMC/a-C纳米复合涂层；所述贵金属靶为Au靶或Ag靶；

所述贵金属靶的溅射功率独立为10～50W，所述TaC靶的溅射电流为0.5～1A；

所述CH₄的流量为10～30sccm，所述Ar的流量为60～90sccm。

2.权利要求1所述贵金属@洋葱碳杂化的TMC/a-C纳米复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

将衬底加热至500～900℃，以CH₄为碳源，以Ar为溅射气体，以贵金属靶和TaC靶为溅射靶进行磁控共溅射，在所述衬底上沉积得到贵金属@洋葱碳杂化的TMC/a-C纳米复合涂层；所述贵金属靶为Au靶或Ag靶；

所述贵金属靶的溅射功率独立为10～50W，所述TaC靶的溅射电流为0.5～1A；

所述CH₄的流量为10～30sccm，所述Ar的流量为60～90sccm。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述衬底包括Si片、Ti片、不锈钢片或蓝宝石；所述衬底的偏压为0～200V。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述贵金属靶和TaC靶与衬底的距离相同，均为5～10cm；所述贵金属靶和TaC靶的靶心相对，并与水平面成45°角。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述磁控共溅射的工作压强为1.0～1.5Pa。

6.根据权利要求2或5所述的制备方法，其特征在于，所述磁控共溅射的时间为60～90min。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述沉积的总沉积率为10～20nm/min。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述衬底的加热温度为600～800℃。

9.根据权利要求2或8所述的制备方法，其特征在于，在加热前，对所述衬底依次进行清洗和干燥。

10.权利要求1所述贵金属@洋葱碳杂化的TMC/a-C纳米复合涂层或权利要求2～9任意一项所述制备方法得到的贵金属@洋葱碳杂化的TMC/a-C纳米复合涂层作为超润滑材料的应用。