[发明专利]基于掩膜板的电射流法交替沉积软硬复合薄膜的制备工艺

权利要求书

1.一种软硬复合薄膜，所述薄膜用于附着在基体表面，其特征是，所述薄膜由若干硬质条形结构和若干软质条形结构交替组成，每个条形结构和每个软质条形结构同时与基体表面连接，所述硬质条形结构的材质为硬涂层材料，所述软质条形结构的材质为软涂层材料。

2.如权利要求1所述的软硬复合薄膜，其特征是，硬涂层材料为TiO₂；

或，软涂层材料MoS₂。

3.一种基于掩膜板的电射流法交替沉积软硬复合薄膜的制备工艺，其特征是，提供掩膜板，所述掩膜板设置若干条形空穴，将掩膜板覆盖在基体表面，利用电射流沉积法在掩膜板的空穴内沉积硬涂层材料前体，再将沉积后的硬涂层材料前体烧结形成硬质条形结构，再将掩膜板覆盖在基体表面，使掩膜板的空穴位于硬质条形结构之间，然后电射流沉积法在掩膜板的空穴内沉积软涂层材料，将沉积后的软涂层材料热处理，即得。

4.如权利要求3所述的基于掩膜板的电射流法交替沉积软硬复合薄膜的制备工艺，其特征是，掩膜板中空穴的宽度与空穴之间的距离相等。

5.如权利要求3所述的基于掩膜板的电射流法交替沉积软硬复合薄膜的制备工艺，其特征是，硬涂层材料为TiO₂；或，软涂层材料MoS₂。

6.如权利要求3所述的基于掩膜板的电射流法交替沉积软硬复合薄膜的制备工艺，其特征是，包括如下步骤：

将硬涂层材料原料制备成硬涂层材料溶胶；

将软涂层材料粉末均匀分散至溶剂中制备成软涂层材料溶液；

清理基体表面；

将掩膜板覆盖在表面清理后的基体表面，利用硬涂层材料溶胶通过电射流沉积的方法在掩膜板空穴内的基体表面沉积硬涂层材料织构化表面；

将掩膜板移动使掩膜板空穴对准硬涂层材料织构化表面的缝隙，利用软涂层材料溶液通过电射流沉积的方法在掩膜板空穴内的基体表面沉积软涂层材料。

7.如权利要求6所述的基于掩膜板的电射流法交替沉积软硬复合薄膜的制备工艺，其特征是，将硬涂层材料原料制备成硬涂层材料溶胶的过程为：在搅拌状态下，将三乙醇胺滴入无水乙醇中，同时滴入硬涂层材料原料，继续搅拌，然后静置得到溶液A，向A溶液中加入去离子水，搅拌后静置得到硬涂层材料溶胶；

或，将软涂层材料粉末均匀分散至溶剂中制备成软涂层材料溶液的过程为：将软涂层材料粉末、乙基纤维素和无水乙醇充分混合，搅拌均匀即得。

8.如权利要求6所述的基于掩膜板的电射流法交替沉积软硬复合薄膜的制备工艺，其特征是，清理基体表面的过程为：先对基体进行研磨抛光，然后采用酒精溶液进行清洗；

或，金属喷针首先沿XY方向运动各沉积一层硬涂层材料层作为过渡层。

9.如权利要求6所述的基于掩膜板的电射流法交替沉积软硬复合薄膜的制备工艺，其特征是，将掩膜板固定在基体上，金属喷针XY方向沉积至少一层硬涂层材料，每沉积一层便置于的预热平台上加热，沉积完成后移除掩膜板进行烧结；

或，所述基体为TC4钛合金。

10.一种权利要求1或2所述的软硬复合薄膜或权利要求3～9任一所述的制备工艺获得的软硬复合薄膜在摩擦零件表面的应用。