[发明专利]具有抗腐蚀和减摩性能的掺Cr的DLC涂层及制备方法

摘要

本发明公开了一种抗腐蚀和减摩的掺Cr的DLC涂层制备的方法，将预处理好的基体放入电弧与磁控溅射复合镀膜设备的转架杆上，以柱弧Cr靶作为Cr源，三对平面C靶作为C的来源，三对平面C靶以对靶的方式安置在炉体内壁上；采用高纯Ar作为主要离化气体，保证有效的辉光放电过程；采用高纯N2作为反应气体，使其离化并与Cr、C元素结合，在基体表面沉积形成掺Cr的DLC涂层；所制备的掺Cr的DLC涂层，表面光滑致密，涂层的硬度20GPa，膜基结合力达到80N，涂层厚度为2.0μm，有良好的抗腐蚀性能和减摩性能。

主权项

一种抗腐蚀和减摩的掺Cr的DLC涂层制备的方法，其特征在于。该方法包括下列步骤：1）将预处理好的基体放入电弧与磁控溅射复合镀膜设备的转架杆上，该转架杆随转架台转动，或者自转，以保证镀膜过程的均匀性；2）以柱弧Cr靶作为Cr源，三对平面C靶作为C的来源，三对平面C靶以对靶的方式安置在炉体内壁上；采用高纯Ar作为主要离化气体，保证有效的辉光放电过程；采用高纯N2作为反应气体，使其离化并与Cr、C元素结合，在基体表面沉积形成掺Cr的DLC涂层；3）制备工艺条件：A）基体等离子体清洗：基体装入真空室后，抽真空并加热到为300℃不变。通入10ml/min的Ar到真空室，当真空室气压达到6Pa时，开偏压至‑1000V对真空室的基体表面进行轰击清洗，持续30min；B）Cr底层制备：调节氩气流量到30ml/min、将真空室气压调至0.3Pa，然后开启柱弧Cr靶，柱弧电流为50A，调整偏压到‑300V并保持10min，在基体表面制备Cr底层；C)CrC过渡层制备：Cr底层制备完成后，保持柱弧Cr靶的柱弧电流50A和偏压‑300V不变，打开平面C靶的控制电源，将平面C靶的电源功率调至3KW，在Cr底层上制备CrC过渡层，持续10min；D）掺Cr的DLC涂层制备：CrC过渡层制备完成后，将柱弧Cr靶的柱弧电流降低到30A，将平面C靶的电源功率调至5KW，CrC过渡层上再制备掺Cr的DLC涂层，掺Cr 的DLC涂层制备过程中真空室温度300℃，镀膜偏压‑200V，气压0.3Pa，DLC涂层沉积时间120min。