[发明专利]一种DLC类金刚石涂层及制备方法

说明书

本发明涉及涂层材料技术领域，具体涉及一种DLC类金刚石涂层及制备方法；包括基体，覆在基体上的TiN底层和覆在TiN底层上的TiCN过渡层，以及覆在TiCN过渡层上的TiAlCN涂层；本发明所制备的DLC类金刚石涂层不仅具有很好的结合力，而且还具有很好的内应力、耐磨性和硬度；使得所制备的DLC类金刚石涂层的品质得到有效地提高与改善。

技术领域

本发明涉及涂层材料技术领域，具体涉及一种DLC类金刚石涂层及制备方法。

背景技术

DLC类金刚石涂层是一种由碳元素构成、在性质上和钻石类似，同时又具有石墨原子组成结构的物质。类金刚石薄膜(DLC)是一种非晶态薄膜，广泛应用在人体接触的手术剪刀、医疗器械或高端门把手等上。目前制备DLC薄膜的方法很多，不同的制备方法所用的碳源以及到达基体表面的离子能量不同，沉积的DLC膜的结构和性能存在很大差别，摩擦学性能也不相同。

在中国专利申请号为CN105039908B的专利文件中公开了《具有绝缘性能的类金刚石涂层及制备方法》，上述专利文件所制备的类金刚石涂层虽然具有一定的耐磨性能和结合力性能，但是其耐磨性能和结合力性能相对较差，且其本身不具有良好的硬度，功能相对比较单一，影响了所制备的类金刚石涂层的性能及质量。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明的第一目的在于提供一种DLC类金刚石涂层，本发明所制备的DLC类金刚石涂层不仅具有很好的结合力，而且还具有很好的内应力、耐磨性和硬度；使得所制备的DLC类金刚石涂层的品质得到有效地提高与改善。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种DLC类金刚石涂层，包括基体，还包括：

覆在基体上的TiN底层和覆在TiN底层上的TiCN过渡层，以及覆在TiCN过渡层上的TiAlCN涂层。

通过采用上述技术方案：本发明中以TiN底层、TiCN过渡层和TiAlCN涂层形成复合DLC类金刚石涂层，使得制备的复合DLC类金刚石涂层具有良好的耐磨性和硬度。

本发明进一步设置为：所述TiN底层的厚度为200-600nm，TiCN过渡层的厚度为120-200nm，TiAlCN涂层的厚度为300-800nm。

通过采用上述技术方案：将TiN底层覆在基体上，提升了复合DLC类金刚石涂层基体之间的连接强度，TiCN过渡层和TiAlCN涂层形成对基体的多层次保护，延长了基体的使用寿命。

本发明的第二个目的是提供一种DLC类金刚石涂层的制备方法，包括以下步骤：

S1、对基体表面预处理；

S2、在预处理的基体上制得TiN底层；

S3、在上述S2所制得的TiN底层上进一步制得TiCN过渡层；

S4、在上述S3所制得的TiCN过渡层上进一步制得TiAlCN涂层。

通过采用上述技术方案：对基体表面进行预处理，能够对基体表面的油污等进行清除，保障TiN底层与基体之间的结合性，避免复合DLC类金刚石涂层与基体发生分离，由TiN底层、TiCN过渡层和TiAlCN涂层构成复合DLC类金刚石涂层，相较于单层结构，能够保证基体具有良好的耐磨性、硬度及抗氧化性。

本发明进一步设置为：在所述步骤S1中，所述基体表面预处理的方法为：

配置清洗液；将基体放入清洗液中，水浴加热清洗液并保温20min；从清洗液中取出基体，经丙酮超声波清洗15min后，再用蒸馏水冲洗基体；用干燥N₂将基体表面吹干。