[发明专利]用于摩擦学应用的掺杂DLC

权利要求书

1.一种非氢化过渡金属掺杂类金刚石碳(DLC)，其中，所述非氢化DLC包括选自元素周期表的4d族、5d族和6d族的至少一种过渡金属，并且所述至少一种过渡金属的一部分以所述至少一种过渡金属的碳化物的形式存在于作为基质的所述非氢化DLC中，

其特征在于，

所述非氢化过渡金属掺杂DLC具有≥35GPa、优选≥40GPa的硬度，其中，所述硬度在沉积在抛光硬化基板上的所述非氢化过渡金属掺杂DLC的膜上进行测量，所述非氢化过渡金属掺杂DLC的膜具有小于所述膜的厚度的10％的压痕深度，并且

所述至少一种过渡金属的另一部分以作为所述过渡金属的液滴的金属的形式存在。

2.根据权利要求1所述的非氢化过渡金属掺杂DLC，其中，所述至少一种过渡金属的所述碳化物的一部分作为岛状体存在于作为基质的所述非氢化DLC中，所述岛状体优选具有至多2nm的尺寸。

3.根据权利要求1或2的非氢化过渡金属掺杂DLC，其中，所述过渡金属的金属液滴的直径小于1μm、优选为0.1nm至100nm、更优选为0.5nm至40nm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的非氢化过渡金属掺杂DLC，其中，所述至少一种过渡金属的含量在0.1at.％至5at.％的范围内。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的非氢化过渡金属掺杂DLC，所述非氢化过渡金属掺杂DLC的硬度在40GPa至60GPa的范围内。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的非氢化过渡金属掺杂DLC，所述非氢化过渡金属掺杂DLC的碳原子的sp³分数为≥60％、优选≥80％。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的非氢化过渡金属掺杂DLC，所述非氢化过渡金属掺杂DLC的所述至少一种过渡金属的含量在1at.％至5at.％范围内。

8.一种层系统，所述层系统包括至少一个设置在基板上的根据权利要求1至7中任一项所述的非氢化过渡金属掺杂DLC的层。

9.根据权利要求8所述的层系统，其中，所述非氢化过渡金属掺杂DLC的所述层的厚度在50nm至3μm范围内。

10.一种根据权利要求1至7中任一项所述的非氢化过渡金属掺杂DLC用于通过在表面上施加所述非氢化过渡金属掺杂DLC的涂层来改善所述表面的耐磨性和/或降低所述表面的摩擦的用途。

11.根据权利要求10所述的用途，其中，所述涂层的厚度在0.5μm至3μm范围内。

12.一种沉积根据权利要求1至7中任一项所述的非氢化过渡金属掺杂DLC的涂层的方法，其中所述方法是阴极电弧放电沉积方法，其中在所述阴极电弧放电中、直流电流与脉冲电流叠加，其中所述脉冲电流的脉冲频率在10kHz至100kHz范围内，其中掺杂有所述至少一种过渡金属的碳靶用作所述阴极电弧放电中的靶，所述靶直接连接至阴极，其中所述脉冲电流的各脉冲引起在所述阴极上测量的电压以大于5V/μm的速率升高，其中所述脉冲电流的各脉冲的有效脉冲宽度小于30μs，并且其中优选地所述峰值电流高于200A。

13.根据权利要求1至7中任一项所述的非氢化过渡金属掺杂DLC的涂层，所述涂层是通过根据权利要求12所述的方法可获得的。