CN111455311A - 一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺 - Google Patents

一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN111455311A
CN111455311A CN202010282444.4A CN202010282444A CN111455311A CN 111455311 A CN111455311 A CN 111455311A CN 202010282444 A CN202010282444 A CN 202010282444A CN 111455311 A CN111455311 A CN 111455311A
Authority
CN
China
Prior art keywords
injection
deposition
amorphous carbon
carbon film
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010282444.4A
Other languages
English (en)
Inventor
朱汉钰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Liyu Razor Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Liyu Razor Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Liyu Razor Co ltd filed Critical Jiangsu Liyu Razor Co ltd
Priority to CN202010282444.4A priority Critical patent/CN111455311A/zh
Publication of CN111455311A publication Critical patent/CN111455311A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/021—Cleaning or etching treatments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/024—Deposition of sublayers, e.g. to promote adhesion of the coating
    • C23C14/025—Metallic sublayers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/028—Physical treatment to alter the texture of the substrate surface, e.g. grinding, polishing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0605—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0641—Nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/16—Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
    • C23C14/325—Electric arc evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/48—Ion implantation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺，本发明包含五个工艺步骤，并且多层纳米复合四面体非晶碳膜的膜层结构分为注入钉扎层、金属过渡层、金属氮化物过渡层和非晶碳膜层(ta‑c)，本发明的有益效果是：本发明能够有效的提高剃须刀表面沉积的非晶碳膜的硬度，膜基结合力和耐摩擦磨损性，能够制备出具有润滑效果的非晶碳膜涂层，制备过程中，设备操作简单，工艺成熟，可实现批量生产，本发明不仅仅可以应用于手动剃须刀领域，也适合所有其它刀具轴承等零件中高硬耐磨涂层沉积。

Description

一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺
技术领域
本发明涉及离子束相关技术领域，具体为一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺。
背景技术
剃须刀是日常生活中不可缺少的用品，市场需求量极其庞大。在高端品牌中，剃须刀刀片表面均有耐磨防护涂层，用于提高剃须刀品质，四面体非晶碳是一种类金刚石结构，其碳碳杂化建中sp3键含量超过50％且不含氢，具有高的硬度、弹性模量、热导率和电阻率，优异的耐磨性和抗蚀性，以及良好的化学惰性和生物相容性等性质，被广泛用于应用于机械、电子与微电子、生物医学及航空航天等各个领域。
目前，非晶碳膜的制备技术很多，大体分为化学气相沉积和物理气相沉积，具体包含PECVD法、溅射法、离子镀、激光脉冲沉积和真空电弧沉积等。其中CVD法制备需要高温不合适不锈钢材质的剃须刀表面处理；溅射法制备的碳膜SP2(石墨键)成份过高，碳膜硬度较低，无法提升剃须刀品质；电弧技术可以实现低温沉积ta-C膜，但结构疏松，膜基结合力不足。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺，本发明利用真空弧离子镀结合离子注入技术制备的多层纳米复合非晶碳膜有助于大幅增加膜基结合力，有效地提高剃须刀耐用性，提升剃须刀品质。本发明使用的金属靶材阴极弧源，离化率理论上可达100％，弧流大小可控，负偏压及脉冲幅宽频率可调。本发明提供的离子镀技术制备多层纳米复合ta-C膜技术，沉积效率高，涂层具有高硬度、耐磨损，低摩擦系数、高结合力等特点，不仅适合用于生产涂层剃须刀，同样适用于其他加工刀具及轴承等工件领域。
本发明为实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺，包含五个工艺步骤：基材抛光清洗、注入钉扎层的制备、金属过渡层的制备、金属氮化物过渡层的制备、非晶碳膜层的制备。并且多层纳米复合四面体非晶碳膜的膜层结构分为四层结构：注入钉扎层、金属过渡层、金属氮化物过渡层、非晶碳膜层。
进一步的，所述基材抛光清洗依次使用漂洗、清洗、烘干，漂洗使用金属去污液漂洗和混合油超声漂洗，第一步先使用金属去污液漂洗，第二步使用混合油超声漂洗，漂洗的时间为5-20min，清洗过程中使用的是清水进行清洗，清洗时间为5-10min，烘干的温度为70-100℃，完成上述一系列操作后静置备用。
进一步的，所述注入钉扎层的制备包括：注入1、Ti沉积、注入2，其中注入1：将基材钢样固定于样品台，并转动至注入靶位开始注入，注入离子源为纯度99.9％的纯Ti离子源，注入条件为：真空度：1×10-3～6×10-3Pa，注入弧压为：50～70V，高压为：5～8kV，弧流为：3～6mA，注入剂量为：1×1014～1×1015Ti/cm2；Ti沉积：转动样品至沉积靶位开始沉积，沉积弧源为纯度99％的Ti弧源，沉积条件为：真空度：1×10-3～6×10-3Pa，沉积弧流：70～130A，负偏压：-50V～-300V，占空比：50％～100％，沉积时间：3～60秒；注入2：将样品再次转动至注入靶位开始注入，注入离子源为纯度99.9％的纯Ti离子源，注入条件为：真空度1×10-3～6×10-3Pa，注入弧压：60～80V，高压：10～15kV，弧流：3～6mA，注入剂量1×1014～1×1015Ti/cm2。
进一步的，所述金属过渡层的制备是将工件转至离子镀工位，在注入钉扎层之上沉积Ti膜过渡层，沉积条件为：沉积弧源为纯度99％的Ti弧源，真空度：1×10-3～6×10-3Pa，沉积弧流：80～130A，负偏压：-150V～-350V，占空比50％～100％，沉积时间5～15分钟。
进一步的，所述金属氮化物过渡层的制备是在Ti过渡层103之上沉积TiN膜过渡层104，沉积条件为：沉积弧源为纯度99％的Ti弧源，真空度：1×10-3～6×10-3Pa，沉积弧流：70～130A，负偏压：-150V～-350V，占空比50％～100％，N2进气量10-100sccm，沉积时间5～15分钟。
进一步的，所述非晶碳膜层的制备是在TiN过渡层104之上沉积ta-C层105，沉积条件为：沉积弧源为纯度99％的C弧源，真空度：1×10-3～6×10-3Pa，沉积弧流：70～120A，负偏压：-100V～-300V，占空比50％～100％，沉积时间10～30分钟。
进一步的，对于所述注入钉扎层、金属过渡层、非晶碳膜层，注入所用的金属离子源有Ti、Zr、Cr，沉积所用的弧源有C、Ti、Zr、Cr。
进一步的，所述非晶碳膜层是无氢无金属掺杂的四面体非晶结构，其碳杂化建SP3含量超过80％。
进一步的，所述金属过渡层、金属氮化物过渡层、非晶碳膜层的总厚度为100～400m，摩擦系数0.03～0.15，膜硬度超过60Gpa。
附图说明
图1为本发明剃须刀表面多层纳米复合非晶碳膜涂层膜层结构示意图；
1-剃须刀刀刃、2-注入钉扎层、3-金属过渡层、4-金属氮化物过渡层、5-非晶碳膜层。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的阐述，以下步骤中所用的原料均为本领域常规的原料或者是从市面上能够购买得到。
一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺，包含五个工艺步骤：基材抛光清洗、注入钉扎层的制备、金属过渡层的制备、金属氮化物过渡层的制备、非晶碳膜层的制备。并且多层纳米复合四面体非晶碳膜的膜层结构分为四层结构：注入钉扎层、金属过渡层、金属氮化物过渡层、非晶碳膜层。
具体步骤为：
a.基材抛光清洗依次使用漂洗、清洗、烘干，漂洗使用金属去污液漂洗和混合油超声漂洗，第一步先使用金属去污液漂洗，第二步使用混合油超声漂洗，漂洗的时间为5-20min，清洗过程中使用的是清水进行清洗，清洗时间为5-10min，烘干的温度为70-100℃，完成上述一系列操作后静置备用。
b.注入钉扎层的制备包括：注入1、Ti沉积、注入2，其中注入1：将基材钢样固定于样品台，并转动至注入靶位开始注入，注入离子源为纯度99.9％的纯Ti离子源，注入条件为：真空度：1×10-3～6×10-3Pa，注入弧压为：50～70V，高压为：5～8kV，弧流为：3～6mA，注入剂量为：1×1014～1×1015Ti/cm2；Ti沉积：转动样品至沉积靶位开始沉积，沉积弧源为纯度99％的Ti弧源，沉积条件为：真空度：1×10-3～6×10-3Pa，沉积弧流：70～130A，负偏压：-50V～-300V，占空比：50％～100％，沉积时间：3～60秒；注入2：将样品再次转动至注入靶位开始注入，注入离子源为纯度99.9％的纯Ti离子源，注入条件为：真空度1×10-3～6×10-3Pa，注入弧压：60～80V，高压：10～15kV，弧流：3～6mA，注入剂量1×1014～1×1015Ti/cm2。
c.金属过渡层的制备是将工件转至离子镀工位，在注入钉扎层之上沉积Ti膜过渡层，沉积条件为：沉积弧源为纯度99％的Ti弧源，真空度：1×10-3～6×10-3Pa，沉积弧流：80～130A，负偏压：-150V～-350V，占空比50％～100％，沉积时间5～15分钟。
d.金属氮化物过渡层的制备是在Ti过渡层103之上沉积TiN膜过渡层104，沉积条件为：沉积弧源为纯度99％的Ti弧源，真空度：1×10-3～6×10-3Pa，沉积弧流：70～130A，负偏压：-150V～-350V，占空比50％～100％，N2进气量10-100sccm，沉积时间5～15分钟。
e.非晶碳膜层的制备是在TiN过渡层104之上沉积ta-C层105，沉积条件为：沉积弧源为纯度99％的C弧源，真空度：1×10-3～6×10-3Pa，沉积弧流：70～120A，负偏压：-100V～-300V，占空比50％～100％，沉积时间10～30分钟。
f.对于注入钉扎层、金属过渡层、非晶碳膜层，注入所用的金属离子源有Ti、Zr、Cr，沉积所用的弧源有C、Ti、Zr、Cr。
g.非晶碳膜层是无氢无金属掺杂的四面体非晶结构，其碳杂化建SP3含量超过80％。
h.金属过渡层、金属氮化物过渡层、非晶碳膜层的总厚度为100～400m，摩擦系数0.03～0.15，膜硬度超过60Gpa。
对于本领域的技术人员而言，可根据以上描述的技术方案以及构思做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺，其特征在于：本发明共包含五个工艺步骤：基材抛光清洗、注入钉扎层的制备、金属过渡层的制备、金属氮化物过渡层的制备、非晶碳膜层的制备。并且多层纳米复合四面体非晶碳膜的膜层结构分为四层结构：注入钉扎层、金属过渡层、金属氮化物过渡层、非晶碳膜层。
2.根据权利要求1所述的一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺，其特征在于：所述基材抛光清洗依次使用漂洗、清洗、烘干，漂洗使用金属去污液漂洗和混合油超声漂洗，第一步先使用金属去污液漂洗，第二步使用混合油超声漂洗，漂洗的时间为5-20min，清洗过程中使用的是清水进行清洗，清洗时间为5-10min，烘干的温度为70-100℃，完成上述一系列操作后静置备用。
3.根据权利要求1所述的一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺，其特征在于：所述注入钉扎层的制备包括：注入1、Ti沉积、注入2，其中注入1：将基材钢样固定于样品台，并转动至注入靶位开始注入，注入离子源为纯度99.9％的纯Ti离子源，注入条件为：真空度：1×10-3～6×10-3Pa，注入弧压为：50～70V，高压为：5～8kV，弧流为：3～6mA，注入剂量为：1×1014～1×1015Ti/cm2；Ti沉积：转动样品至沉积靶位开始沉积，沉积弧源为纯度99％的Ti弧源，沉积条件为：真空度：1×10-3～6×10-3Pa，沉积弧流：70～130A，负偏压：-50V～-300V，占空比：50％～100％，沉积时间：3～60秒；注入2：将样品再次转动至注入靶位开始注入，注入离子源为纯度99.9％的纯Ti离子源，注入条件为：真空度1×10-3～6×10-3Pa，注入弧压：60～80V，高压：10～15kV，弧流：3～6mA，注入剂量1×1014～1×1015Ti/cm2。
4.根据权利要求1所述的一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺，其特征在于：所述金属过渡层的制备是将工件转至离子镀工位，在注入钉扎层之上沉积Ti膜过渡层，沉积条件为：沉积弧源为纯度99％的Ti弧源，真空度：1×10-3～6×10-3Pa，沉积弧流：80～130A，负偏压：-150V～-350V，占空比50％～100％，沉积时间5～15分钟。
5.根据权利要求1所述的一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺，其特征在于：所述金属氮化物过渡层的制备是在Ti过渡层103之上沉积TiN膜过渡层104，沉积条件为：沉积弧源为纯度99％的Ti弧源，真空度：1×10-3～6×10-3Pa，沉积弧流：70～130A，负偏压：-150V～-350V，占空比50％～100％，N2进气量10-100sccm，沉积时间5～15分钟。
6.根据权利要求1所述的一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺，其特征在于：所述非晶碳膜层的制备是在TiN过渡层104之上沉积ta-C层105，沉积条件为：沉积弧源为纯度99％的C弧源，真空度：1×10-3～6×10-3Pa，沉积弧流：70～120A，负偏压：-100V～-300V，占空比50％～100％，沉积时间10～30分钟。
7.根据权利要求1所述的一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺，其特征在于：对于所述注入钉扎层、金属过渡层、非晶碳膜层，注入所用的金属离子源有Ti、Zr、Cr，沉积所用的弧源有C、Ti、Zr、Cr。
8.根据权利要求1所述的一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺，其特征在于：所述非晶碳膜层是无氢无金属掺杂的四面体非晶结构，其碳杂化建SP3含量超过80％。
9.根据权利要求1所述的一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺，其特征在于：所述金属过渡层、金属氮化物过渡层、非晶碳膜层的总厚度为100～400m，摩擦系数0.03～0.15，膜硬度超过60GPa。
CN202010282444.4A 2020-04-12 2020-04-12 一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺 Pending CN111455311A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010282444.4A CN111455311A (zh) 2020-04-12 2020-04-12 一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010282444.4A CN111455311A (zh) 2020-04-12 2020-04-12 一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111455311A true CN111455311A (zh) 2020-07-28

Family

ID=71679690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010282444.4A Pending CN111455311A (zh) 2020-04-12 2020-04-12 一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111455311A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113699498A (zh) * 2021-08-20 2021-11-26 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种碳化VAlN硬质固体润滑涂层及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090169845A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Industrial Technology Research Institute Structural material of diamond like carbon composite layers and method of manufacturing the same
CN102230156A (zh) * 2011-06-21 2011-11-02 深圳市金洲精工科技股份有限公司 微型刀具上制备复合硬质涂层的方法及微型刀具
CN106835034A (zh) * 2017-03-04 2017-06-13 安徽智联投资集团有限公司 一种多层纳米复合涂层
TWM545139U (zh) * 2016-12-23 2017-07-11 Shenzhen Jinzhou Prec Tech Corp 刀具複合塗層以及具有該複合塗層的刀具
CN206624917U (zh) * 2016-12-23 2017-11-10 深圳市金洲精工科技股份有限公司 刀具复合涂层和具有该复合涂层的刀具
TW201823509A (zh) * 2016-12-23 2018-07-01 深圳市金洲精工科技股份有限公司 刀具複合塗層、刀具以及刀具複合塗層的製備方法
CN105755442B (zh) * 2015-11-06 2019-07-26 北京师范大学 一种高效磁过滤等离子体沉积制备dlc厚膜方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090169845A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Industrial Technology Research Institute Structural material of diamond like carbon composite layers and method of manufacturing the same
CN102230156A (zh) * 2011-06-21 2011-11-02 深圳市金洲精工科技股份有限公司 微型刀具上制备复合硬质涂层的方法及微型刀具
CN105755442B (zh) * 2015-11-06 2019-07-26 北京师范大学 一种高效磁过滤等离子体沉积制备dlc厚膜方法
TWM545139U (zh) * 2016-12-23 2017-07-11 Shenzhen Jinzhou Prec Tech Corp 刀具複合塗層以及具有該複合塗層的刀具
CN206624917U (zh) * 2016-12-23 2017-11-10 深圳市金洲精工科技股份有限公司 刀具复合涂层和具有该复合涂层的刀具
TW201823509A (zh) * 2016-12-23 2018-07-01 深圳市金洲精工科技股份有限公司 刀具複合塗層、刀具以及刀具複合塗層的製備方法
CN106835034A (zh) * 2017-03-04 2017-06-13 安徽智联投资集团有限公司 一种多层纳米复合涂层

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113699498A (zh) * 2021-08-20 2021-11-26 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种碳化VAlN硬质固体润滑涂层及其制备方法
CN113699498B (zh) * 2021-08-20 2023-09-29 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种碳化VAlN硬质固体润滑涂层及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5055318A (en) Dual ion beam ballistic alloying process
CN102586777B (zh) 基于微/纳米金刚石过渡层的立方氮化硼涂层刀具的制备方法
CN108977776B (zh) 空间宽温域环境下高结合力固体润滑膜层及其制备方法
CN101092688A (zh) 质子交换膜燃料电池不锈钢双极板离子镀膜改性方法
CN102225640B (zh) 一种提高压缩机滑片耐磨损性的薄膜及其制备方法
JPH01294867A (ja) 炭素または炭素を主成分とする被膜を形成する方法
CN101701332B (zh) 中频磁控辉光放电法制备复合类金刚石涂层的方法
CN110808384B (zh) 一种金属双极板及其制备方法以及燃料电池
CN108977766B (zh) 一种多层复合类金刚石薄膜材料及其制备方法
CN115044867A (zh) 一种TiAlWN涂层及其制备方法与应用
CN111455311A (zh) 一种多层纳米复合四面体非晶碳膜制备工艺
CN114836715A (zh) 一种金属表面Cr/CrN/CrCN/Cr-DLC多层复合自润滑薄膜及其制备方法
CN116904925B (zh) 一种高温超润滑硅掺杂类金刚石碳膜及其制备方法与应用
CN114507858A (zh) 一种长寿命超纳米金刚石周期性多层涂层刀具的制备方法
CN112941463B (zh) 一种纳米多层氧氮化物耐蚀防护涂层及其制备方法和应用
CN113072063B (zh) 基于氢储运设备内表面的阻氢涂层及制备方法
CN109301259B (zh) 一种质子交换膜燃料电池双极板及其制备方法
CN111304612A (zh) 具有高硬度和高抗氧化性能的CrAlN/AlN纳米多层涂层及其制备方法
CN106637077B (zh) 一种刀具表面涂层的制备方法及制备得到的涂层
JPH10226874A (ja) 硬質炭素膜及びその被覆部材
CN113463064A (zh) 一种钢筋撕碎用超硬刀盘及制备方法
CN114351088A (zh) 一种固体自润滑涂层及其制备方法
CN114196913A (zh) 一种超低摩擦固液复合润滑涂层及其制备方法
CN113201712B (zh) 一种导电耐磨自润滑碳基薄膜及其制备方法
CN109402576A (zh) 一种氟掺杂的疏水类金刚石薄膜制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200728

RJ01 Rejection of invention patent application after publication