[发明专利]一种具有耐磨性能的二硫化钼复合薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有耐磨性能的二硫化钼复合薄膜，其特征在于，所述复合薄膜的成分包括二硫化钼以及掺杂在二硫化钼中的铬、钛或铜，所述复合薄膜在制备时利用化学气相沉积法，以膜的形式沉积在基体表面；所述二硫化钼复合薄膜中铬的掺杂量为0.001~0.2wt%；所述二硫化钼复合薄膜中钛的掺杂量为0.01~4wt%；所述二硫化钼复合薄膜中铜的掺杂量为0.01~6wt%。

2.如权利要求1所述的二硫化钼复合薄膜，其特征在于，二硫化钼复合薄膜的厚度为300 nm~4 μm；所述基体的材质为玻璃、石英、硅、钢或陶瓷。

3.权利要求1或2所述二硫化钼复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将有机钼源前驱体分散在有机溶剂I中，再加入有机铬源前驱体、有机钛源前驱体或者铜源前驱体，混合均匀后，得到金属掺杂钼源溶液；

2）清洗基体，烘干备用；

3）利用化学气相沉积法将步骤1）中的金属掺杂钼源溶液沉积到步骤2）的基体表面，得到所述二硫化钼复合薄膜。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂I为吡啶、甲苯、四氢呋喃、三氯甲烷、乙醇、甲醇和乙酸乙酯中的一种或多种。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中有机钼源前驱体为四（二乙基二硫代氨基甲酸）钼；有机钼源前驱体通过如下步骤制备得到：

将六羰基钼和二硫化四乙基秋兰姆加入有机溶剂II中，加热回流后冷却结晶，生成紫色沉淀，将沉淀抽滤并用有机溶剂III洗涤，干燥，即得有机钼源前驱体；

所述有机铬源前驱体为三（二乙基二硫代氨基甲酸）铬；有机铬源前驱体通过如下步骤制备得到：

将三氯化铬和二乙基二硫代氨基甲酸钠溶于水中，调节pH=（4-6），生成蓝色沉淀，过滤，干燥，提纯后即得有机铬源前驱体；

所述有机钛源前驱体为异丙醇钛、钛酸异丙酯、钛酸乙酯和钛酸四丁酯中的一种或多种；所述铜源前驱体为三水合硝酸铜。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，六羰基钼和二硫化四乙基秋兰姆的摩尔比为1:（0.2-20）；三氯化铬和二乙基二硫代氨基甲酸钠的摩尔比为（0.375-24）:1；所述有机溶剂II为丙酮或丁酮；所述有机溶剂III为戊烷或己烷。

7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述金属掺杂钼源溶液中，有机钼源前驱体的质量百分数为0.006~0.3%；有机铬源前驱体的质量百分数为0.001~0.2%；有机钛源前驱体的质量百分数为0.01~4%；铜源前驱体的质量百分数为0.01~6%。

8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于， 步骤3）中采用化学气相沉积法进行反应时，反应的温度为350~750℃，沉积的时间为10~120 min；载气流量为0.1~2.5 L/min，所述载气为氮气、氩气或者氦气。

9.权利要求1或2所述二硫化钼复合薄膜在减摩耐磨方面的应用。

10.权利要求1或2所述二硫化钼复合薄膜在减小机械器件或航空部件摩擦系数中的应用。