[发明专利]一种增强类富勒烯碳薄膜与钢基底结合力的方法

摘要

本发明公开了一种增强类富勒烯碳薄膜与钢基底结合力的方法。该方法利用等离子体增强化学气相沉积技术和低温等离子体渗氮技术，以不锈钢片为基底材料，利用氩气和氮气作为气源，在射频电源和脉冲负偏压的共同作用下在基底上进行等离子体低温渗氮。其特点是：工艺简单，经济高效，渗氮温度低，重复性好，钢基底与类富勒烯碳薄膜结合力提升效果明显。采用这种方法能够避免类富勒烯碳薄膜在高强度工况下发生脱落，从而导致钢基底表面的类富勒烯碳薄膜起不到润滑效果。此方法不仅适用于不锈钢表面，在铸铁、合金、陶瓷、高分子材料等材料领域也同样适用，具有广阔的应用前景。因此该发明所提供的增强结合力的方法应用潜力巨大。 1

主权项

1.一种增强类富勒烯碳薄膜与钢基底结合力的方法，其特征在于包括以下步骤：

1) 清洗钢基底

将预先清洁后的钢基底放入丙酮、乙醇中超声清洗各20~40分钟，然后用洗耳球吹干；

2) 装入钢基底

将清洗后的钢基底转移至真空腔，放置在下部的基底盘上，基底盘和脉冲负偏压电源相连；

3) 抽真空并再次清洗

利用机械泵、罗茨泵和分子泵依次将腔内抽真空，直至腔内真空小于2.0×10^‑3 Pa；关闭分子泵，腔内通入氩气；在脉冲偏压‑600~‑400 V，占空比50~60%的条件下进行等离子体清洗，用以去除表面残留的杂质和污染物；

4) 等离子体低温渗氮

通入氮气，在脉冲偏压‑500~‑300 V、沉积气压20~50 Pa、占空比50~60%的条件下渗氮1~3小时；

5) 沉积类富勒烯碳薄膜

在渗氮处理后的钢基底表面上进行沉积类富勒烯碳薄膜。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤3）中所述氩气的体积流量为50~200 SCCM；步骤4）中所述氮气的体积流量为30~60 SCCM。