[发明专利]NbN/MoSN/MoS2

权利要求书

1.一种NbN/MoSN/MoS₂硬质自润滑纳米结构复合膜，其特征在于，包括Nb过渡层，所述Nb过渡层上设置有NbN/MoSN/MoS₂复合膜层，所述NbN/MoSN/MoS₂复合膜层包括面心立方NbN、密排六方NbN以及非晶MoSN和非晶MoS₂，其中晶态的NbN被非晶相MoSN和非晶相MoS₂包裹。

2.根据权利要求1所述的NbN/MoSN/MoS₂硬质自润滑纳米结构复合膜，其特征在于，所述Nb过渡层的厚度为50-400nm。

3.根据权利要求1所述的NbN/MoSN/MoS₂硬质自润滑纳米结构复合膜，其特征在于，所述NbN/MoSN/MoS₂复合膜层中Nb、Mo、S、N元素的原子百分含量范围依次为12.7-60.4、3.7-23.4、4.5-27.8、31.4-36.1at.％。

4.根据权利要求1所述的NbN/MoSN/MoS₂硬质自润滑纳米结构复合膜，其特征在于，所述NbN/MoSN/MoS₂纳米结构复合膜硬度为18-25GPa，室温平均摩擦系数为0.61-0.32，室温磨损率在1.7×10^-8-3.2×10^-7mm³·N^-1mm^-1。

5.根据权利要求1所述的NbN/MoSN/MoS₂硬质自润滑纳米结构复合膜，其特征在于，所述NbN/MoSN/MoS₂纳米结构复合膜的厚度为1.5-2μm。

6.如权利要求1-5任一所述的NbN/MoSN/MoS₂硬质自润滑纳米结构复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将衬底材料依次在丙酮和酒精中分别超声清洗10-15分钟后，用热空气吹干置于磁控溅射腔室的夹具上，溅射腔室内的射频溅射枪上放入高纯Nb靶和MoS₂靶；

(2)待溅射腔室本底真空度低于6.0×10^-4Pa时，通入高纯Ar气，起弧高纯Nb靶和MoS₂靶后，调节气压至0.3Pa，调节高纯Nb靶和MoS₂靶射频电源功率为30W，进行15分钟预溅射以去除靶材表面污染物；

(3)关闭MoS₂靶挡板，调节Nb靶功率至150W后，打开衬底挡板，在衬底上溅射Nb过渡层；

(4)通入高纯氮气，固定Nb靶功率为150W，氩气和氮气流量比为10:5，调节MoS₂靶功率为30-130W，制备NbN/MoSN/MoS₂复合膜。