[发明专利]一种通过自组装黑磷纳米片制备超滑含氢碳薄膜的方法

权利要求书

1.一种通过自组装黑磷纳米片制备超滑含氢碳薄膜的方法，包括以下工艺步骤：

（1）金属基底的清洗：将金属基底依次用水基清洗液、碳氢清洗液进行超声清洗，去除油污、锈点和污染物后用氮气吹干；

（2）含氢碳薄膜的制备：将清洗吹干后的金属基底置入镀膜真空室，真空抽至1.0×10^-3 Pa；先利用电弧激发气体离子源进行高强度的气体离子轰击清洗以进一步去除表面污染物；再采用磁过滤电弧技术沉积CrMo结合层，然后采用阳极层离子源沉积含氢碳薄膜；所述磁过滤电弧技术沉积CrMo结合层的工艺：以Cr、Mo依次为阴极电弧靶，电流100A，偏压-20000V，氩气0.2Pa，向基底注入50nm深度的双金属层，注入时间20分钟；此后，电流调整到200A，高功率脉冲偏压-1000V，占空比5%，交替沉积Cr、Mo多层结构，单层10nm，沉积厚度200nm；采用阳极层离子源沉积含氢碳薄膜的工艺：阳极层电压1200V，偏压-200V，气压3Pa，时间100分钟；气压由氩气、甲烷和氢气同时提供；氩气气压0.5Pa，甲烷与氩气的气压比为1:1~1:3时，制备的碳薄膜氢含量为20~30%；

（3）少层黑磷纳米片分散液的制备：将黑磷纳米片粉末与异丙醇以0.1~0.2g/mL的比例混合，先磁力搅拌5~6小时；静置1.5~2小时；将上层悬浮液倾出后在离心分离机上3600转/分钟的速度下超声分离后，静置20-30分钟，收集分离后的溶液，即为少层黑磷纳米片分散液；

（4）黑磷纳米片自组装的含氢碳薄膜的制备：将含氢碳薄膜浸入少层黑磷纳米片分散液中，利用超声波辅助组装，时间0.8~1.2小时，即得黑磷纳米片自组装的超滑含氢碳薄膜。

2.如权利要求1所述一种通过自组装黑磷纳米片制备超滑含氢碳薄膜的方法，其特征在于：步骤（1）中，金属基底为404不锈钢，轴承钢、硬质合金。

3.如权利要求1所述一种通过自组装黑磷纳米片制备超滑含氢碳薄膜的方法，其特征在于：步骤（2）中，电弧激发气体离子源进行高强度的气体离子轰击清洗参数为：电流300A，气压1Pa，偏压600V。