[发明专利]一种超润滑固体涂层制备方法

摘要

本发明公开了一种在机械设备关键部件表面制备结合力优越以及超低摩擦系数的多相混合固体润滑涂层的方法，其中，制备该涂层方法包括：采用金属真空蒸汽离子源方法(MEVVA)，在基材表面注入一层能提高膜基结合力的金属″钉扎层″；然后采用磁过滤阴极真空弧沉积方法(FCVA)沉积合金应力释放层，紧接着FCVA以及MEVVA同时工作，并在进气口通入100‑250sccm的乙炔以及30‑80sccm的硫化氢气体，在基材表面沉积总厚度为1‑10微米的多相混合固体润滑TiC‑MoS₂‑Ni/Ti‑(a：H‑C)涂层。该发明中磁过滤沉积系统、金属真空蒸汽离子源系统所用阴极为一定配比的TiMoNi合金靶材。通过实施本发明，在关键部件上沉积多相混合固体润滑涂层能够很好的保护机械设备的关键部件，提高设备的稳定性、精度以及服役寿命。

主权项

1.一种超润滑固体涂层制备方法，其特征在于，包括：沉积膜层体系为多相混合固体润滑TiC‑MoS₂‑Ni/Ti‑(a：H‑C)涂层；采用注入方法为金属真空蒸汽离子源(MEVVA)注入：在表面注入金属元素，形成金属″钉扎层″，基材为机械设备关键耐磨、抗磨损部件，金属元素为TiMoNi合金靶材，靶材成分20‑80％的Ti，30‑50％的Mo，20‑40％的Ni，其注入电压为4～12kV，束流强度为1～10mA，注入剂量为1×10¹⁵～1×10¹⁷/cm²，注入深度为70～120nm；第一层涂层沉积：采用沉积方法为磁过滤沉积技术(FCVA)，在表面沉积第一层合金过渡层，采用的靶材为TiMoNi合金靶材，靶材成分20‑80％的Ti，30‑50％的Mo，20‑40％的Ni，起弧电流90‑120A，弯管磁场2.0～4.0A，束流200～800mA，顺序采用负压‑800V、‑600V、‑400V、及‑300V进行沉积；第二层涂层沉积：采用金属真空蒸汽离子源(MEVVA)和磁过滤沉积技术(FCVA)沉积第二层多相混合固体润滑TiC‑MoS₂‑Ni/Ti‑(a：H‑C)涂层，采用的靶材为为TiMoNi合金靶材，靶材成分20‑80％的Ti，30‑50％的Mo，20‑40％的Ni，起弧电流90～120A，弯管磁场3.0～4.0A，负压‑300～600V，沉积时间10～120min，占空比为20～100％，乙炔进气量为100～250sccm，硫化氢进气量为30‑80sccm。