[发明专利]一种Cr-Si-C-N纳米复合薄膜的制备方法在审

专利信息
申请号: 201510783525.1 申请日: 2015-11-16
公开(公告)号: CN105274485A 公开(公告)日: 2016-01-27
发明(设计)人: 周飞;吴志威;高宋 申请(专利权)人: 南京航空航天大学
主分类号: C23C14/35 分类号: C23C14/35;C23C14/16;C23C14/06
代理公司: 江苏圣典律师事务所 32237 代理人: 贺翔
地址: 210016 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要: 发明公开了一种Cr-Si-C-N纳米复合薄膜的制备方法,其包括以下步骤:(1)采用KH-100B型超声波清洗仪超声清洗30min将清洗吹干的基材(316L不锈钢圆片、钛合金圆片和单晶硅片(100))装夹在载物台上;(2)Ar+离子束轰击基材30min,清洗和活化基材;(3)通入氩气,开启直流Cr靶,沉积过渡Cr层;(4)通入高纯氩气和氮气的混合气体,开启直流Cr和射频C靶,设定硅烷(TMS)不同的流量,采用UDP-650型非平衡磁控溅射系统溅射,在基材上沉积Cr-Si-C-N纳米复合薄膜。本发明制备出的Cr-Si-C-N纳米复合薄膜,由于Si元素的掺杂细化了晶粒,降低了薄膜的内应力,提高了纳米复合薄膜的硬度,从而降低其摩擦系数和磨损量,提高其抗腐蚀和抗氧化的能力,使Cr-Si-C-N纳米复合薄膜具有较好的机械性能。
搜索关键词: 一种 cr si 纳米 复合 薄膜 制备 方法
【主权项】:
一种Cr‑Si‑C‑N纳米复合薄膜的制备方法,其特征在于:包括如下步骤(1)打开非平衡磁控溅射系统真空腔门,将清洗吹干的基材装夹在载物台上后,关闭该溅射系统真空腔门;(2)等本底真空度抽至10‑4Pa数量级,抽真空过程中保持腔体温度200℃,使腔体内的残余水分更快蒸发;(3)等腔体温度下降到室温后,通入Ar气,开启直流溅射靶,对基材进行离子束清洗30min,去除基材表面污染物并活化基材表面;(4)保持载物台旋转速度10rpm,通入高纯氩气,腔体内的气压稳定在4.0~5.0×10‑1Pa,调节金属Cr靶的溅射电流4.0A,保持基材负偏压‑80V,占空比50%,基材温度Rt=300℃,在室温下沉积9分钟,沉积过渡Cr层;(5)通入高纯氩气和氮气的混合气体,通入不同流量的三甲基硅烷或者四甲基硅烷,腔体内的气压稳定在4.0~5.0×10‑1Pa,改变硅烷的流量,调节直流磁控溅射金属Cr靶电流为4.0A,调节直流磁控溅射C靶电流为1.0A,基材负偏压是‑80V,占空比为50%,基材温度Rt=100~300℃,沉积时间为80min,旋转载物台在基材上制备Cr‑Si‑C‑N纳米复合薄膜。
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