[发明专利]用于水润滑的织构化类金刚石复合薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于水润滑的织构化类金刚石复合薄膜的制备方法。本发明采用激光表面微造型技术，能够在工件表面获得微织构形貌造型，然后通过磁控溅射沉积技术对工件进行等离子体清洗后，通过镀制钛过渡层，掺杂钛的类金刚石薄膜，能够在工件表面获得薄膜。薄膜大大提高了常规类金刚石薄膜在水润滑条件下的稳定性和减摩抗磨性能，摩擦系数降低高达40％，耐磨性提高1～3倍。适用用水环境下的机械密封环、推力轴承以及其他机械传动摩擦副的表面防护与强化，延长使用寿命。

主权项

一种用于水润滑的织构化类金刚石复合薄膜的制备方法，其特征在于该方法依次按照下列步骤实现：A、激光表面微造型：对不锈钢、钛合金或碳化硅陶瓷工件进行抛光、除油以及清洗预处理，然后采用Nd-YAG固体激光器，波长1064nm，脉宽4ns左右，调节激光总能量为3W、将激光脉冲次数控制在1～5次、光斑直径为20μm、扫描速率2～6mm/s，在工件表面形成微造型表面；B、磁控溅射沉积织构化钛掺杂类金刚石薄膜：将得到的微造型表面进行清洗及活化处理，采用磁控溅射沉积系统在样品表面依次沉积钛过渡层和掺钛类金刚石复合薄膜；沉积过程中，真空室的放电气压为0.8～1.2Pa，氩气气氛，阴极为高纯钛靶和碳靶，钛靶的工作电流维持在0.5～0.8A，石墨靶的工作电流维持在1.0～1.5A，基底所加偏压为-300～-600V，沉积时间为100～200分钟，最后得到织构化类金刚石复合薄膜。