[发明专利]具有绝缘性能的类金刚石涂层及制备方法

权利要求书

1.一种具有绝缘性能的类金刚石涂层的制备方法，其特征在于，以高纯C₂H₂作为DLC涂层中的碳来源，经过三个气体离子源进入真空炉内进行等离子体气体放电，三个气体离子源安置在炉体内壁上；采用高纯Ar作为溅射气体，保证镀膜前对基体表面进行等离子体的有效轰击清洗；离化后的碳粒子在基体表面沉积形成具有绝缘性能的类金刚石涂层；

具体包括以下步骤：

1)准备基体

预处理基体，将预处理后的基体放入离子束辅助磁控溅射镀膜设备的试样台架上；

2)基体等离子体清洗

将基体装入真空室，抽真空并加热，通入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20-40min；

3)DLC底层制备

将Ar气体关闭，通过抽气调节阀将真空室气压调至0.3Pa，调整基体偏压到-300V，调整加热温度到100℃不变；然后，开启三个离子源的电源功率分别为0.5KW，并分别通入三路C₂H₂气体各为20ml/min进入真空室，开始在基体表面制备DLC底层，保持10min；

4)DLC过渡层制备

DLC底层制备完成后，在60min内按比例均匀增加三个离子源功率和三路C₂H₂流量分别到5KW和50ml/min；同时，60min内均匀降低基体偏压到-100V，在DLC底层上制备DLC过渡层；

5)DLC涂层制备

过渡层制备完成后，保持三个离子源功率、三路C₂H₂气体流量分别为5KW和50ml/min，基体偏压-100V、加热温度100℃和真空室气压0.3Pa不变，制备DLC涂层，保持240min，得到具有绝缘性能的类金刚石涂层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高纯C₂H₂的体积浓度为99.999％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，基体为金属基体。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，预处理基体具体为：对基体进行表面除油，然后抛光后浸入丙酮中超声波清洗，在进行酒精脱水。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，加热到300℃后通入30ml/min的高纯Ar到真空室；轰击清洗持续时间为30min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述类金刚石涂层是经过调控涂层中Sp3键和Sp2键含量的兆欧姆级绝缘性能的DLC涂层；其中，Sp3键含量大于70％，Sp2键含量小于30％。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述类金刚石涂层的厚度大于2μm。