[发明专利]一种真空宽温域自润滑薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种真空宽温域自润滑薄膜，包括依次层叠复合的粘结层、过渡层和润滑层；

所述粘结层的化学组成为Ti；所述过渡层的化学组成为Ti和TiB₂；所述润滑层的化学组成为Ti、TiB₂和MoS₂；

所述过渡层中Ti和TiB₂的摩尔比为1：(1~2)；

所述润滑层中Ti含量为10~30at.％，B含量为5~20at.％，余量为MoS₂；

所述过渡层和润滑层的制备方法均为非平衡磁控溅射；制备所述过渡层的条件包括：工作气体为氩气，所述工作气体的气压为0.1~0.4Pa，Ti靶的溅射电流为0.4~1A，TiB₂靶的溅射电流为2~6A，负偏压为100~400V；

制备所述润滑层的条件包括：工作气体为氩气，所述工作气体的气压为0.1~0.4Pa，Ti靶的溅射电流为0.4~1A，TiB₂靶的溅射电流为0.4~1A，MoS₂靶的溅射电流为1~3A，负偏压为40~100V；

所述粘结层的制备方法为非平衡磁控溅射，制备所述粘结层的条件包括：工作气体为氩气，所述工作气体的气压为0.1~0.4Pa，Ti靶的溅射电流为2~6A，负偏压为100~400V。

2.根据权利要求1所述的真空宽温域自润滑薄膜，其特征在于，所述粘结层、过渡层和润滑层的厚度比为1：(1~3)：(5~10)。

3.权利要求1或2所述真空宽温域自润滑薄膜的制备方法，包括以下步骤：

利用Ti靶，在基底表面进行第一非平衡磁控溅射，在基底表面形成粘结层；所述第一非平衡磁控溅射的条件包括：工作气体为氩气，所述工作气体的气压为0.1~0.4Pa，Ti靶的溅射电流为2~6A，负偏压为100~400V；

利用Ti靶和TiB₂靶，在所述粘结层表面进行第二非平衡磁控溅射，在粘结层表面形成过渡层；所述第二非平衡磁控溅射的条件包括：工作气体为氩气，所述工作气体的气压为0.1~0.4Pa，Ti靶的溅射电流为0.4~1A，TiB₂靶的溅射电流为2~6A，负偏压为100~400V；

利用Ti靶、TiB₂靶和MoS₂靶，在所述过渡层表面进行第三非平衡磁控溅射，在基底表面形成所述真空宽温域自润滑薄膜；所述第三非平衡磁控溅射的条件包括：工作气体为氩气，所述工作气体的气压为0.1~0.4Pa，Ti靶的溅射电流为0.4~1A，TiB₂靶的溅射电流为0.4~1A，MoS₂靶的溅射电流为1~3A，负偏压为40~100V。

4.权利要求1或2所述真空宽温域自润滑薄膜或权利要求3所述制备方法得到的真空宽温域自润滑薄膜在航天装备部件中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述航天装备部件表面制备所述真空宽温域自润滑薄膜的方法包括：以航天装备部件为基底制备所述真空宽温域自润滑薄膜；在基底表面形成所述真空宽温域自润滑薄膜后，不去除基底。