[发明专利]一种梯度自润滑复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种梯度自润滑复合涂层，其特征在于：所述复合自润滑涂层涂覆于基体材料表面，涂层总厚度为1~3μm，由内向外依次包括附着在基体材料表面的Mo粘结层、MoN承载层、DLC自修复润滑层和非晶态MoS₂减磨层，所述DLC自修复润滑层中共掺杂了Mo和Cu，所述 Mo粘结层厚度为50~100nm，MoN承载层厚度为400~1300nm，Cu、Mo共掺杂的DLC自修复润滑层厚度为400~1300nm，非晶态MoS₂减磨层厚度为150~300nm。

2.一种梯度自润滑复合涂层的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：

（1）基材预处理

依次采用无水乙醇、丙酮和软化水分别对基体材料进行超声清洗，清洗完成后烘干，放入镀膜设备的真空室内，将真空室的气压调节至5.0×10^-4～3.0×10^-3Pa，通入Ar进行洗气，然后将Ar压强调节至1.0～7.0Pa，施加脉冲偏压800~1300V，持续5～40min，对基体材料进行等离子体刻蚀清洗，之后调节真空室气压压强为0.2~0.8Pa，开启直流射频电源，对Mo、Cu和MoS₂靶材进行预溅射清洗，预溅射电流为0.05~0.2A，清洗时间为5~10min；

（2）沉积Mo粘结层

调节真空室气体压强为0.3~0.8Pa，调节直流溅射电源为0.4~0.8A，直流沉积偏压为50~200V，制备金属Mo粘结层，沉积时间为10~30min；

（3）沉积MoN承载层

维持真空室气压不变，调节Ar与N₂的气流量比为1:1~4:1，在直流沉积偏压为50～200V下，沉积MoN层，沉积时间为30~60min；

（4）沉积Cu、Mo共掺杂的DLC自修复润滑层

通入Ar和C₂H₂的的气体流量比为1:1~7:1的混合气体，调节真空室压强为1~5Pa，设置Mo和Cu两个靶材，开启射频溅射电源，溅射功率为100~400W，调节沉积偏压为400~1000V，制备Cu、Mo共掺杂的DLC自修复润滑层，沉积时间为30~60min；

（5）沉积非晶态MoS₂减磨层

停止通入C₂H₂，在Ar氛围下，调控真空室Ar压强为0.3~0.8Pa，调节直流溅射电源的电流为0.4~0.8A，溅射MoS₂靶，直流沉积偏压控制在50～200V，制备金属MoS₂减摩层，沉积时间为10~30min。