[发明专利]金刚石涂层机械密封环的制备方法在审
| 申请号： | 201610053751.9 | 申请日： | 2016-01-26 |
| 公开（公告）号： | CN105624641A | 公开（公告）日： | 2016-06-01 |
| 发明（设计）人： | 雷学林;孙方宏;郭松寿;张文骅;郭睿 | 申请（专利权）人： | 上海交通大学;上海交闵精密耐磨器件有限公司 |
| 主分类号： | C23C16/27 | 分类号： | C23C16/27;C23C16/02;C23C16/46 |
| 代理公司： | 上海汉声知识产权代理有限公司 31236 | 代理人： | 郭国中;樊昕 |
| 地址： | 200240 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 金刚石 涂层 机械 密封 制备 方法 | ||
1.一种金刚石涂层机械密封环的制备方法，其特征在于，采用经过预处理的硬质 合金或碳化硅/氮化硅陶瓷机械密封环作为涂层基体，通过平行热丝排布方式在机械密 封环的工作表面沉积金刚石薄膜。
2.根据权利要求书1所述的金刚石涂层机械密封环的制备方法，其特征在于，所 述硬质合金为钨钴类硬质合金。
3.根据权利要求书1所述的金刚石涂层机械密封环的制备方法，其特征在于，所 述金刚石薄膜需在数控高精度平面磨床上进行表面抛光，磨头采用金刚石砂轮，直 径为20cm，砂轮转速为200r/min，砂轮进给率为0.6m/min，抛光时间为5～8小时。
4.根据权利要求书1所述的金刚石涂层机械密封环的制备方法，其特征在于，所 述预处理的方法具体为：对于硬质合金机械密封环，先将密封环放入Murakami溶液中， 超声清洗20～30min，再浸泡在Caro混合酸溶液中刻蚀1～4min，随后用5～10um的金 刚石研磨液机械研磨粗化；对于氮化硅/碳化硅陶瓷密封环，需采用7～12μm的金刚石 研磨液进行研磨粗化，最后，硬质合金或氮化硅/碳化硅基体均需经过纯净水和丙酮的 超声清洗。
5.根据权利要求书4所述的金刚石涂层机械密封环的制备方法，其特征在于，所 述的Murakami溶液包括质量比为1:1:10的KOH、K3(Fe(CN)6)和H2O。
6.根据权利要求书4所述的金刚石涂层机械密封环的制备方法，其特征在于，所 述Caro混合酸溶液包括体积比为1:10的H2SO4和H2O2。
7.根据权利要求书1所述的金刚石涂层机械密封环的制备方法，其特征在于，所 述平行热丝排布方式的具体方法为：将10～20只密封环环状排布，将10～14根热丝平 行等间距置于密封环上方，热丝用高温弹簧拉直，以保证热丝受热伸长后仍能保持拉直 状态。
8.根据权利要求书7所述的金刚石涂层机械密封环的制备方法，其特征在于，所 述热丝的直径为0.5mm，热丝与密封环沉积表面的距离为8～12mm。
9.根据权利要求书7所述的金刚石涂层机械密封环的制备方法，其特征在于，对 于沉积微米金刚石薄膜的工艺为：热丝功率为12～14kw，反应气体压力25～30Torr， 碳源浓度为1～3％，基体温度为800～900℃，偏压电流为5.0A，沉积时间8～10小时； 对于沉积纳米金刚石薄膜阶段的热丝功率为10～12kw，反应气体压力18～22Torr，碳 源浓度2～4％，基体温度为800～900℃，偏压电流为3.0A，沉积时间2～3小时。
10.根据权利要求书9所述的金刚石涂层机械密封环的制备方法，其特征在于，所 述碳源为丙酮、甲醇或甲烷。
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C23C 对金属材料的镀覆；用金属材料对材料的镀覆；表面扩散法，化学转化或置换法的金属材料表面处理；真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆
C23C16-00 通过气态化合物分解且表面材料的反应产物不留存于镀层中的化学镀覆，例如化学气相沉积
C23C16-01 .在临时基体上，例如在随后通过浸蚀除去的基体上
C23C16-02 .待镀材料的预处理
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C23C16-06 .以金属材料的沉积为特征的
C23C16-22 .以沉积金属材料以外之无机材料为特征的
