[发明专利]一种纳米织构化CrN/WS2固体润滑薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种纳米织构化CrN/WS₂固体润滑薄膜的制备方法，具体步骤为：1)采用超声清洗法清洗基片；2)用氩离子溅射清洗基片；3)采用中频磁控溅射技术沉积表面具有纳米锥状阵列结构的CrN层；4)通过射频磁控溅射技术沉积WS₂润滑薄膜层。本发明所述薄膜结构致密，与基底材料的结合牢固，纳米锥状阵列结构的CrN提供良好的支撑和保存WS₂润滑膜的作用，整体薄膜呈现出明显改善的摩擦学性能，具有良好的应用前景。

主权项

1.一种纳米织构化CrN/WS2固体润滑薄膜的制备方法，其特征在于该制备方法的具体步骤为：1）靶材安装将直径60～90mm、厚度4～6mm、纯度99.99%的Cr靶安装在中频磁控溅射靶座；将直径60～90mm、厚度4～6mm、纯度99.99%的WS2靶安装在射频磁控溅射靶座，分别连接中频溅射电源和射频溅射电源；2）基体材料准备安装基体材料依次在丙酮、无水乙醇中超声清洗，干燥后置入真空室工件架上，并调整基体至靶材间距至60～90 mm；3）Ar离子轰击处理将真空室本底真空抽至5.0×10‑4～2.0×10‑3Pa，充入高纯Ar气，维持气压至1.5～5.0 Pa，离子轰击电压‑500～‑1000V，轰击时间15～30 min；4）CrN层沉积向真空室充入N2，调节N2和Ar气流量，维持气压至8.5×10‑1～1.5Pa，偏压加至‑50～‑100V，开启中频溅射电源，靶电流设为1.2～1.6A，靶电压250V～350V，溅射沉积CrN层，溅射时间30～60min；所述Ar与N2的流量比为1.5～2.5；5）WS2层沉积关闭中频溅射电源，关闭N2，调节Ar气流量至气压1.0～1.5Pa，将基体旋转至WS2靶前，偏压加至‑30～‑100V，开启射频电源，功率调至250～400W，溅射20～60 min，镀膜结束后自然降温至室温。