CN102453854A - 被覆件及其制造方法 - Google Patents

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CN2010105230938A
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张新倍
陈文荣
蒋焕梧
陈正士
胡智杰
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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种被覆件，包括基体、依次形成于基体上的润滑层及防护层；所述润滑层为MoS2-X层，其中X选自钛、镍、铬、锑、钽及金中的至少一种；所述防护层为金属层，其中金属选自铝、银、铟或金中的至少一种。所述被覆件具有良好的良好的润滑性、抗氧化性及耐磨性。本发明还提供了所述被覆件的制造方法。

Description

被覆件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种被覆件及其制造方法。
背景技术
现有的模具或治具通常由硬度高、润滑性差的不锈钢或模具钢基材制成。在使用所述模具或治具制造不锈钢产品的过程中，不锈钢产品表面容易与所述模具或治具发生刮伤，导致不锈钢产品的良率降低。
采用真空镀膜技术，直接于不锈钢或模具钢基体上镀覆厚度为0.5～1.0μm的铝层可减缓不锈钢产品的刮擦。然而，所述厚度的铝层的耐磨性较差，易导致铝层发生局部脱落而使膜层失效。此外，厚度小于0.5μm的铝层的润滑性不够，无法达到减缓不锈钢产品的刮擦的目的。
MoS2润滑膜由于具有良好的润滑性、耐压性及抗疲劳性被镀覆于所述模具或治具表面，用以避免不锈钢产品发生刮伤。然而，在潮湿的空气中或/和长时间使用过程中，MoS2润滑膜容易发生氧化反应生成MoO3，导致MoS2润滑膜的膜层失效，如此缩短了所述模具或治具的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有良好的润滑性、抗氧化性及耐磨性的被覆件。
另外，还提供上述被覆件的制造方法。
一种被覆件，包括基体、依次形成于基体上的润滑层及防护层；所述润滑层为MoS2-X层，其中X选自钛、镍、铬、锑、钽及金中的至少一种；所述防护层为金属层，其中金属选自铝、银、铟或金中的至少一种。
一种被覆件的制造方法，包括以下步骤：
提供基体；
于基体上磁控溅射形成润滑层，所述润滑层为MoS2-X层，其中X选自钛、镍、铬、锑、钽及金中的至少一种；
于该润滑层上磁控溅射形成防护层，所述防护层为金属层，其中金属选自铝、银、铟或金中的至少一种。
本发明被覆件的制作方法在基体上先形成MoS2-X润滑层，再于该润滑层上形成防护层。所述润滑层与防护层构成的复合层使所述被覆件具有良好的润滑性及抗氧化性，延长了所述被覆件的使用寿命。更重要的是，在用于制造不锈钢产品或其它易刮伤产品过程中，所述润滑层与防护层构成的复合层可大大降低被加工产品因与被覆件发生摩擦而被刮伤的发生率，从而提高所述被加工产品的良率。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的被覆件的剖视图。
主要元件符号说明
被覆件    10
基体      11
结合层    13
润滑层    15
防护层    17
具体实施方式
请参阅图1，本发明一较佳实施例的被覆件10包括基体11、依次形成于基体11上的润滑层15及防护层17。该基体11的材质可以为不锈钢或模具钢等。该被覆件10为用以加工不锈钢产品或其他易刮伤产品的模具或治具等。
所述润滑层15及防护层17可分别通过磁控溅射镀膜法形成。
所述润滑层15为MoS2-X层，其中，X选自钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、锑(Sb)、钽(Ta)及金(Au)中的至少一种，优选为Ti。所述润滑层15的厚度为0.4～1.5μm。
所述防护层17中为金属层，其中，所述金属选自铝(Al)、银(Ag)、铟(In)或金(Au)等具有较好的抗氧化性的软金属中的至少一种，优选为Al。该防护层17的厚度为100～400nm。
所述被覆件10还包括通过磁控溅射镀膜法形成于所述基体11与润滑层15之间的结合层13。所述结合层13用以提高所述润滑层15与基体11之间的结合力。该结合层13为金属层，所述金属选自钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、锑(Sb)、钽(Ta)及金(Au)中的至少一种，优选为Ti。所述结合层13的厚度可为0.5～1.0μm。
本发明一较佳实施例的被覆件10的制造方法主要包括如下步骤：
提供一基体11。该基体11可以通过冲压成型得到。
对该基体11进行预处理。该预处理可包括常规的对基体11进行化学除油、除蜡、酸洗、超声波清洗及烘干等步骤。
于该基体11表面磁控溅射形成一结合层13。形成所述结合层13的具体操作方法及工艺参数为：将基体11放入一真空镀膜机(图未示)的镀膜室内的工件架上，设置所述工件架的公转速度为0.5～3.0rpm(revolution per minute，转/分钟)，以氩气为工作气体，设置其流量为100～300s ccm，于基体11上施加-100～-400V的偏压，加热该镀膜室至50～350(即溅射温度为50～350)，选择Ti、Ni、Cr、Sb、Ta及Au中的至少一种为靶材，设置该靶材的电源功率为2～12kw，沉积该结合层13。沉积该结合层13的时间为5～10min。其中，氩气的纯度为99.999％。
于该结合层13上形成润滑层15。该润滑层15为MoS2-X层，其中，X选自钛(Ti)、镍(Ni)、铬(Cr)、锑(Sb)、钽(Ta)及金(Au)中的至少一种。形成该润滑层15的具体操作方法及工艺参数为：保持氩气流量、上述靶材的电源功率及施加于基体11的偏压不变，开启所述MoS2靶，设置其电源功率为1～10kw，沉积该润滑层15。沉积该润滑层15的时间为40～90min。
由于MoS2的存在，所以该润滑层15具有良好的润滑性。
X元素诸如：Ti、Ni、Cr、Sb、Ta或Au的加入可提高所述润滑层15的抗氧化性，其原因有如下三点：(1)X元素的加入，可抑制MoS2柱状晶体的形成，如此可提高所述润滑层15的致密性，从而阻碍氧气向所述润滑层15内扩散；(2)X元素中如Ti、Cr等元素较Mo易于被氧化或/和硫化而生成致密的氧化物或/和硫化物的膜层，可延缓所述润滑层15中Mo4+被氧化的速度；(3)由于X原子与Mo原子吸引S原子外层电子的能力相近，使加入X元素后S原子的电子云不会明显偏向Mo或者X原子，从而避免了MoS2的六方结构中出现Mo原子的悬空键，在一定程度上也减缓了Mo4+被氧化的速度。
于该润滑层15上形成防护层17。形成该润滑层15的具体操作方法及工艺参数为：选择Al、Ag、In及Au中的至少一种为靶材，设置该靶材的电源功率为0.5～6kw，保持氩气流量及施加于基体11的偏压不变，沉积该防护层17。沉积该防护层17的时间为30～60min。
所述防护层17由具有较好的抗氧化性的软金属构成，一方面，减缓了不锈钢产品或其它易刮伤产品与被覆件10的摩擦；另一方面，所述防护层17可进一步提高所述被覆件10的抗氧化性，如此可保证所述被覆件10具有较好的润滑性的同时使用寿命较长。此外，为了避免在使用过程中所述防护层17发生脱落，并使该被覆件10具有较好的耐磨性，该防护层17沉积的厚度为100～400nm。
关闭负偏压及靶材的电源，停止通入氩气，待所述防护层17冷却后，向镀膜内通入空气，打开镀膜室门，取出镀覆有结合层13、润滑层15及防护层17的基体11。
本发明较佳实施方式被覆件10的制作方法在基体11上先形成MoS2-X润滑层15，再于该润滑层15上形成防护层17。所述润滑层15与防护层17构成的复合层使所述被覆件10具有良好的润滑性、抗氧化性及耐磨性，如此延长了所述被覆件10的使用寿命。更重要的是，在用于制造不锈钢产品或其它易刮伤产品过程中，所述润滑层15与防护层17构成的复合层可大大降低被加工产品因与被覆件发生摩擦而被刮伤的发生率，从而提高所述被加工产品的良率。

Claims (10)

1.一种被覆件，其特征在于：该被覆件包括基体、依次形成于基体上的润滑层及防护层；所述润滑层为MoS2-X层，其中X选自钛、镍、铬、锑、钽及金中的至少一种；所述防护层为金属层，其中金属选自铝、银、铟或金中的至少一种。
2.如权利要求1所述的被覆件，其特征在于：所述润滑层的厚度为0.4～1.5μm，所述防护层的厚度为100～400nm。
3.如权利要求1所述的被覆件，其特征在于：所述被覆件还包括形成于所述基体与润滑层之间的结合层，所述结合层为金属层。
4.如权利要求3所述的被覆件，其特征在于：所述金属层中的金属选自钛、镍、铬、锑、钽及金中的至少一种。
5.如权利要求1所述的被覆件，其特征在于：所述基体为模具钢或不锈钢。
6.一种被覆件的制造方法，包括以下步骤：
提供基体；
于基体上磁控溅射形成润滑层，所述润滑层为MoS2-X层，其中X选自钛、镍、铬、锑、钽及金中的至少一种；
于该润滑层上磁控溅射形成防护层，所述防护层为金属层，其中金属选自铝、银、铟或金中的至少一种。
7.如权利要求6所述的被覆件的制造方法，其特征在于：磁控溅射形成该润滑层的工艺参数为：选择Ti、Ni、Cr、Sb、Ta及Au中的至少一种为靶材，设置该靶材的电源功率为2～12kw，同时开启一MoS2靶，设置其电源功率为1～10kw，以氩气为工作气体，设置其流量为100～300sccm，于基体上施加-100～-400V的偏压，沉积时间为40～90min。
8.如权利要求6所述的被覆件的制造方法，其特征在于：磁控溅射形成所述防护层的工艺参数为：选择Al、Ag、In及Au中的至少一种为靶材，设置该靶材的电源功率为0.5～6kw，以氩气为工作气体，设置其流量为100～300sccm，于基体上施加-100～-400V的偏压，沉积时间为40～90min。
9.如权利要求6所述的被覆件的制造方法，其特征在于：所述被覆件的制造方法还包括于所述基体与润滑层之间磁控溅射形成结合层的步骤。
10.如权利要求9所述的被覆件的制造方法，其特征在于：形成所述结合层的工艺参数为：以氩气为工作气体，设置其流量为100～300sccm，于基体上施加-100～-400V的偏压，选择Ti、Ni、Cr、Sb、Ta及Au中的至少一种为靶材，设置该靶材的电源功率为2～12kw，溅射温度为50～350，溅射时间为5～10min。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103448341A (zh) * 2012-06-01 2013-12-18 上海航天设备制造总厂 用于空间活动部件的耐盐雾腐蚀自润滑薄膜及其制备方法
CN111676457A (zh) * 2020-06-19 2020-09-18 中国科学院兰州化学物理研究所 一种WS2-Ta复合薄膜及其制备方法和应用
WO2021143256A1 (zh) * 2020-01-19 2021-07-22 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 二硫化钼/二硫化钨多层掺钽薄膜及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HSI-HSIN CHIEN,ET AL.: "Tribological behaviour of MoS2/Au Coating", 《THIN SOLID FILMS》 *
JIAYI SUN, ET AL.: "Rf-sputtered REMF-MoS2-Au/Au nanocomposite multilayer film", 《VACUUM》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103448341A (zh) * 2012-06-01 2013-12-18 上海航天设备制造总厂 用于空间活动部件的耐盐雾腐蚀自润滑薄膜及其制备方法
WO2021143256A1 (zh) * 2020-01-19 2021-07-22 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 二硫化钼/二硫化钨多层掺钽薄膜及其制备方法与应用
US11685986B2 (en) 2020-01-19 2023-06-27 Ningbo Institute Of Materials Technology & Engineering, Chinese Academy Of Sciences Tantalum-doped molybdenum disulfide/tungsten disulfide multi-layer film as well as preparation method and use thereof
CN111676457A (zh) * 2020-06-19 2020-09-18 中国科学院兰州化学物理研究所 一种WS2-Ta复合薄膜及其制备方法和应用

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