[发明专利]镀制类金刚石的方法及在汽车零件上的应用

权利要求书

1.镀制类金刚石的方法，其特征在于：在同一真空腔内连续在基材表面镀制依次贴合的渗氮层、过渡层以及类金刚石层；

其中：采用离子渗氮法镀制所述渗氮层，控制真空腔内温度在275~375℃，氮气分压在0.1~0.2Pa，基材偏压在-900~-700V；

采用HiPIMS镀制所述过渡层，控制真空腔内温度在250~350℃，基材偏压在-150~-50V，脉冲电压在400~800V，脉宽在100~180μs，频率在250~500Hz；

采用PACVD镀制所述类金刚石层，控制真空腔内温度在200~250℃，含碳气体分压在1~1.5Pa，基材偏压在-800~-600V。

2.根据权利要求1所述的镀制类金刚石的方法，其特征在于：所述过渡层为TiN-TiC复合层。

3.根据权利要求2所述的镀制类金刚石的方法，其特征在于：包括以下步骤：

镀制准备：将基材置于真空腔中，对真空腔抽真空并预热真空腔；

离子渗氮：向温度为275~375℃的真空腔中通入惰性气体和氮气，待惰性气体分压为0.2~0.4Pa、氮气分压为0.1~0.2Pa后开启基材偏压电源，并控制基材偏压在-900~-700V；控制镀制时间为30~90min；

TiN层镀制：真空腔温度调整至250~350℃，调节惰性气体和氮气的通入量，待惰性气体分压为0.3~0.5Pa、氮气分压为0.2~0.5Pa后开启高功率脉冲电源并选择钛靶，控制基材偏压在-150~-50V；控制镀制时间为12~25min；

TiC层镀制：保持真空腔温度，调节惰性气体和氮气的通入量，待惰性气体分压为0.5~0.9Pa、氮气分压为0Pa后开启高功率脉冲电源并选择钛碳靶，控制基材偏压在-150~-50V；控制镀制时间为10~20min；

类金刚石层镀制：保持高功率脉冲电源关闭，真空腔温度调整至200~250℃，调节惰性气体的通入量并通入含碳气体，控制惰性气体分压为0.5~1Pa、含碳气体分压为1~1.5Pa、基材偏压在-800~-600V；控制镀制时间为30~90min。

4.根据权利要求3所述的镀制类金刚石的方法，其特征在于：所述惰性气体为氩气；所述含碳气体为乙炔或甲烷。

5.根据权利要求3所述的镀制类金刚石的方法，其特征在于：在离子渗氮时，在真空腔中进行弧光放电；在类金刚石层镀制时，在真空腔中进行弧光放电，且开启阳极层离子源进行在线离子清洗。

6.根据权利要求1-5任一所述的镀制类金刚石的方法，其特征在于：在基材表面离子渗氮之前，对基材进行离子轰击清洁。

7.根据权利要求6所述的镀制类金刚石的方法，其特征在于：离子轰击清洁时，控制真空腔内温度在250~350℃，压力在3~5Pa，基材偏压在-900~-700V，轰击时间在4~7min。

8.根据权利要求7所述的镀制类金刚石的方法，其特征在于：在对基材进行离子轰击清洁前，采用有机溶剂对基材进行清洗。

9.权利要求1-8任一所述的镀制类金刚石的方法在汽车零件上的应用，其特征在于：用于汽车金属零件的表面处理。

10.汽车传动部件，其特征在于：其表面采用权利要求1-8任一所述的镀制类金刚石的方法镀制了类金刚石层。