[发明专利]一种碳纳米纤维增强镍基复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米纤维增强镍基复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：采用磁控溅射技术，在甲烷和氩气存在的条件下，以镍靶和碳靶为靶材对衬底进行溅射镀膜，溅射过程中镍原子周围的碳原子原位自组装生长为碳纳米纤维，在衬底表面得到碳纳米纤维增强镍基复合涂层；

所述制备方法包括以下步骤：

(1)将衬底放入磁控溅射装置的镀膜室中，将镍靶和碳靶安装到溅射装置的靶位上，调节靶基距和沉积倾角后对腔体抽真空；

(2)打开衬底自转，将衬底温度升至溅射温度，然后通入氩气和甲烷，开始进行磁控溅射，溅射完成后，在衬底表面得到碳纳米纤维增强镍基复合涂层；

所述氩气和甲烷的流量比为(60～80):(2～10)；

所述溅射温度为450～750℃；

所述磁控溅射过程中，碳靶的电流为0.1～0.4A，沉积率为9～15nm/min，镍靶的电流为0.03～0.07A，沉积率为9～15nm/min。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述衬底包括Ti片、Si片、蓝宝石片或合金金属片。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述衬底在使用前依次进行清洗和干燥；所述清洗为依次在丙酮和乙醇中进行超声清洗；当所述衬底为Ti片时，在清洗前还包括将Ti片在氟化氢溶液中浸泡的步骤。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述靶基距为8～12cm，所述沉积倾角为30～50度，所述对腔体抽真空以抽至腔体真空度≥4×10^-4Pa为准。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述衬底自转的速率为60～90r/h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中磁控溅射的工作压强为0.5～1.5Pa，衬底偏压为-60～-140V，沉积时间为60～90min。

7.权利要求1～6任意一项所述制备方法制备的碳纳米纤维增强镍基复合涂层。