[发明专利]具有绝缘性能的类金刚石涂层及制备方法

摘要

本发明公开了一种具有绝缘性能的类金刚石涂层及制备方法，所述类金刚石涂层是经过调控涂层中Sp3键和Sp2键含量的兆欧姆级绝缘性能的DLC涂层；其中，Sp3键含量大于70％，Sp2键含量小于30％。该涂层具有兆欧姆级绝缘性能，同时具有耐磨、减摩和抗腐蚀性能；本发明的制备方法是在不掺任何金属的DLC涂层中，通过创新性的技术措施调控涂层中Sp3和Sp2含量及比例，从而获得兆欧姆级优异绝缘性能的DLC涂层。

主权项

一种具有绝缘性能的类金刚石涂层的制备方法，其特征在于，以高纯C2H2作为DLC涂层中的碳来源，经过三个气体离子源进入真空炉内进行等离子体气体放电，三个气体离子源安置在炉体内壁上；采用高纯Ar作为溅射气体，保证镀膜前对基体表面进行等离子体的有效轰击清洗；离化后的碳粒子在基体表面沉积形成具有绝缘性能的类金刚石涂层；具体包括以下步骤：1)准备基体预处理基体，将预处理后的基体放入离子束辅助磁控溅射镀膜设备的试样台架上；2)基体等离子体清洗将基体装入真空室，抽真空并加热，通入Ar到真空室，当真空室气压达到6Pa时，开偏压至‑1000V对真空室的基体表面进行轰击清洗，持续20‑40min；3)DLC底层制备将Ar气体关闭，通过抽气调节阀将真空室气压调至0.3Pa，调整基体偏压到‑300V，调整加热温度到100℃不变；然后，开启三个离子源的电源功率分别为0.5KW，并分别通入三路C2H2气体各为20ml/min进入真空室，开始在基体表面制备DLC底层，保持10min；4)DLC过渡层制备DLC底层制备完成后，在60min内按比例均匀增加三个离子源功率和三路C2H2流量分别到5KW和50ml/min；同时，60min内均匀降低基体偏压到‑100V，在DLC底层上制备DLC过渡层；5)DLC涂层制备过渡层制备完成后，保持三个离子源功率、三路C2H2气体流量分别为5KW和50ml/min，基体偏压‑100V、加热温度100℃和真空室气压0.3Pa不变，制备DLC涂层，保持240min，得到具有绝缘性能的类金刚石涂层。