CN116288219A - 一种FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜及制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及薄膜材料技术领域，公开了一种FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜及制备方法和应用，所述薄膜由FeCoNiCu高熵合金相和润滑相a‑C共沉积在金属基体表面形成；由以下方法制备，利用磁控溅射的方法，以FeCoNiCu金属拼接靶和石墨靶为靶材，以高纯Ar为工作气体，对表面清洗处理后的基体施加负偏压；FeCoNiCu金属拼接靶接直流电源，石墨靶接高功率脉冲磁控溅射电源，双靶同时启动电源，共沉积制备FeCoNiCu/a‑C复合薄膜；所述薄膜还能通过热处理进一步提升其摩擦学性能；本发明制得的FeCoNiCu/a‑C复合薄膜具有塑韧性好、硬度高、摩擦系数和磨损率低等优点，适合作为柔性金属基材表面的防护薄膜材料。

Description

一种FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜及制备方法和应用

技术领域

本发明涉及薄膜材料技术领域，公开了一种FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜及制备方法和应用。

背景技术

随着空天、极地、深海等探测技术的发展，机械系统需要在高载荷、宽温域、强辐照等极端环境严苛工况下运行，由于在这种极端环境严苛工况下润滑油无法有效发挥作用，关键零部件极易产生摩擦损耗及失效。目前广泛应用的TiN、CrN等传统硬质防护薄膜虽然可以在一定程度上提高表面改性零部件的寿命，但是它们自身韧性较差，且由于其与合金基体的热膨胀系数不匹配，导致薄膜内部产生较大的应力，与基体的结合强度低，在极端环境中应用时极易发生失效。因此，开发应用在极端环境严苛工况下的强韧一体化耐磨减摩自润滑薄膜成为亟需解决的关键问题。

高熵合金薄膜具有高硬度、高韧性、耐化学腐蚀、耐磨损以及抗辐照等优良的综合性能，是一种新型的表面防护薄膜。在极端工况下精密机械部件的表面防护领域具有广阔的应用前景。但是现有高熵合金薄膜大部分为单相立方结构或非晶结构，其硬度和耐磨损性能仍然低于TiN、CrN等传统的硬质薄膜，无法满足高频、高载等较严苛的磨损工况下对薄膜材料强韧化及耐磨损性能的要求。

通过碳化物或非晶第二相的引入可以显著提升高熵合金薄膜的强度。卢金斌等的发明专利（申请号：CN201810008864.6）研制了一种等离子合金化碳化物增强高熵合金涂层的方法，在铝合金表面采用等离子束Ar保护下加热合金化一定比例的FeCrBSi、NiCrBSi、TiH₂组成的混合粉末形成CrC增强的高熵合金涂层；魏东博等的发明专利（申请号：CN202110923688.0）制备了一种梯度陶瓷化高熵合金涂层，通在钛合金表面依次有TiZrNbHfTa高熵合金涂层和(TiZrNbHfTa)Cx高熵合金涂层（0＜x≤0.5）实现了高熵涂层强韧性的提高；王智慧等人的发明专利（申请号：CN201310167409.8）采用等离子喷焊技术制备了一种NbC增强的CoCrFeNiMn高熵合金涂层，其硬度得到显著提高。

但是目前对于非晶碳掺杂提升高熵合金薄膜提摩擦学性能的研究较少，薄膜制备工艺和机理上也较为复杂，如何调控复合薄膜中高熵合金与非晶碳含量比例以起到良好协同作用，同时优选出最佳热处理温度来提升高熵合金薄膜的摩擦学性能成为关键的问题。

发明内容

针对以上问题，本发明公开了一种FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜及制备方法和应用。本发明制得的FeCoNiCu/a-C复合薄膜具有塑韧性好、硬度高、摩擦系数和磨损率低等优点，适合作为柔性金属基材表面的防护薄膜材料。

本发明采用以下的技术方案：

一种FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜，所述薄膜由FeCoNiCu高熵合金相和润滑相a-C共沉积在基体表面形成。

本发明方案中，Cu是面心立方金属，塑性很好，所以Cu的引入能使复合薄膜仍保有FeCoNi系高熵合金极佳的塑韧性。并且FeCoNiCu四种金属组元均为非碳化物形成元素，当薄膜中碳的含量超过其在合金基体中的溶解度时，并不会形成脆硬性的碳化物相，而是会直接析出形成具有减摩效果的非晶碳a-C，非晶碳不只是析出在表面，而是在整个薄膜内部都会析出。在摩擦过程中，非晶碳a-C会转移到对磨副表面，可以有效降低高熵合金薄膜表面的粘着磨损，显著提高薄膜的摩擦学性能。

优选的，薄膜中Fe的含量为25-34 at.%、Co的含量为15-21 at.%、Ni的含量为25-27 at.%、Cu的含量为18-23 at.%、C的含量为4-12 at.%。

进一步的，上述一种FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜的制备方法，包括以下步骤：利用磁控溅射的方法，以FeCoNiCu金属拼接靶和石墨靶为靶材，以高纯Ar为工作气体，对表面清洗处理后的基体施加负偏压；FeCoNiCu金属拼接靶接直流电源，石墨靶接高功率脉冲磁控溅射电源，双靶同时启动电源，共沉积制备FeCoNiCu/a-C复合薄膜。

作为优选的，所述的基体负偏压为200 V；所述的沉积时间为20~60 min。

进一步的，上述一种FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜的制备方法，在沉积过程中，通过控制石墨靶功率来调控薄膜中FeCoNiCu相与a-C相的含量比例；石墨靶功率为800V-80~200μs-250 Hz。

在一些实施例中，通过控制石墨靶功率（占空比、脉宽）来调控薄膜中FeCoNiCu相与a-C相的含量比例。石墨靶功率为800V-0~200μs-250 Hz，800 V表示靶电源电压，250 Hz表示电源输出频率，0~200 μs表示脉宽可调，脉宽为0表示石墨靶不工作，此时薄膜中不含碳。我们在实施例中发现，脉宽μs越大，薄膜中总C的含量越大；而由于FeCoNiCu金属相中溶解C的能力很有限，因此理论上析出的a-C相也会越多，因此可以方便的通过控制石墨靶的脉宽μs来调节FeCoNiCu相与a-C相的含量比例，本申请中石墨靶功率为800V-80~200μs-250Hz。

作为优选，相应的FeCoNiCu金属靶电流为2A。

进一步的，上述一种FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜的制备方法，工作气体Ar的流量为60 sccm，磁控溅射腔体内气压保持为0.9~1.1Pa。

作为优选，所述的Ar气纯度选用99.999%以上。

进一步的，上述一种FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜的制备方法，FeCoNiCu金属拼接靶为选用各元素条形靶材依次周期排列形成的拼接靶。

作为优选，所述的FeCoNiCu金属靶各元素条形靶材纯度为99.5%以上。

选用合金靶制作成本较高，本发明将各金属元素条状靶材依次周期排列形成多元拼接靶，降低了制作成本。而且通过利用金属拼接靶和石墨靶双靶共溅射技术有利于基于性能需要来调控薄膜中非晶碳相与高熵合金相的比例。

进一步的，上述一种FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜的制备方法，基体的表面清洗处理包括超声清洗和磁控溅射氩离子清洗。其中，磁控溅射氩离子清洗是指将基体放入磁控溅射设备腔体，腔体通入高纯Ar气，基体在1500 V负偏压下受到氩离子轰击造成的刻蚀清洗。作为优选，刻蚀清洗之前磁控溅射腔体本底真空抽至2.0×10^-3Pa以下。作为优选，所述的Ar气流量为60 sccm。

进一步的，上述一种FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜的制备方法，沉积完毕后，在真空环境下冷却至50 ℃以下后放气开腔出炉，出炉后对FeCoNiCu/a-C复合薄膜进行热处理。

进一步的，上述一种FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜的制备方法，出炉后对FeCoNiCu/a-C复合薄膜进行热处理，热处理工艺：升温速率5-20 ℃/min，升温至300-500℃后保温10-30 min随炉冷却。

作为优选，在管式炉中冷却至50 ℃以下，最后开炉取出样品，即获得热处理后的复合薄膜。

在一些实施例中，本申请对复合薄膜进行了后续热处理，在高温下，碳在高熵合金组元内的固溶度会增加，再经过降温后，碳又会析出并发生结构重排形成类石墨结构，从而进一步降低复合薄膜的摩擦系数，提升复合薄膜的摩擦学性能。并且热处理温度对复合薄膜中非晶碳的结构演化有明显影响，热处理温度较低时可能无法满足非晶碳结构重排所需的能量，热处理温度过高又可能导致非晶碳的石墨化程度过高而造成薄膜力学性能严重下降。

进一步的，上述任一种FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜及其制备方法所制得的FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜在柔性金属基材表面处理中的应用。

本发明的创新之处在于：设计一种高塑韧性的FeCoNiCu高熵合金相和润滑相a-C相结合的新型固体润滑复合薄膜；利用双靶共溅射技术在金属基体表面沉积制备FeCoNiCu/a-C复合薄膜；沉积过程中，通过控制石墨靶高功率电源的脉宽参数，来调控石墨靶的功率，从而改变薄膜中C元素含量，进而调控薄膜中a-C相的含量。再将复合薄膜进行热处理，调控复合薄膜中碳的结构。

本发明具有的有益效果是：

本发明的高熵合金薄膜体系选用的是弱碳化物金属形成元素Fe和非碳化物金属形成元素Co、Ni、Cu，在沉积过程中，碳元素会在复合薄膜中高熵合金的晶界处富集并以a-C相形式存在，使薄膜呈简单的FeCoNiCu/a-C两相复合结构，避免了碳化物脆性陶瓷相的形成，使高熵合金薄膜在不牺牲良好塑韧性的前提下同时具备优异的自润滑特性。通常直流磁控溅射制备的合金薄膜会沿垂直基片方向呈柱状结构生长，粗大的柱状结构会降低薄膜致密性。而非晶碳相能够有效填充FeCoNiCu晶界，阻碍FeCoNiCu晶粒生长，破坏柱状结构，从而形成致密的薄膜生长结构，有利于提高薄膜硬度与耐磨性。另一方面a-C相具有优异的自润滑特性，其sp² C-C杂化键的片层状结构具有较低的剪切应力，摩擦过程中容易在对偶副表面形成a-C转移膜，避免了接触点之间强烈的表面粘合作用，从而有效降低复合薄膜的摩擦系数，以此提高复合薄膜的摩擦学性能。之后再将不同碳含量的复合薄膜经过热处理使薄膜中非晶碳的结构进行发生重排，使非晶碳中的部分sp³杂化键向sp²杂化键转变，进一步提升了复合薄膜的摩擦学性能。在制备过程中如果选用合金靶制作成本较高，本发明将各金属元素条状靶材依次周期排列形成多元拼接靶，降低了制作成本。而且通过利用金属拼接靶和石墨靶双靶共溅射技术有利于基于性能需要来调控薄膜中非晶碳相与高熵合金相的比例。

从实施例中可以看出，利用本发明的制备方法制得的FeCoNiCu/a-C复合薄膜既保持了FeCoNiCu薄膜高强高韧的特点，同时能兼备a-C材料优异的自润滑特性。在一些实施例中，热处理前的复合薄膜硬度高达10 GPa以上，磨损率为2.18×10^-5 mm³/N•m，在大气环境中的摩擦系数低至0.37。在一些实施例中，热处理后的FeCoNiCu/a-C复合薄膜摩擦学性能大幅提升，磨损率降低1个数量级，在为1.85×10^-6 mm³/N•m，摩擦系数低至0.1以下。本发明可为高性能自润滑材料设计提供基础理论与方法实践，拓展高熵合金薄膜在机械工程及其他领域的应用。

附图说明

图1是本发明实施例1的薄膜塑韧性测试结果图；

图2是本发明实施例1、4和对比例的XRD测试结果图；

图3是本发明实施例1、4和对比例的Raman光谱测试结果图；

图4是实施例4热处理后FeCoNiCu/a-C复合薄膜的TEM图。

具体实施方式

下面对本发明进行具体的说明：需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

表1：本发明实施例1、2、3和对比例中薄膜的化学成分这里的C（at.%）是薄膜中C元素的含量总和，既包括溶解于合金晶格中的C，也包括以非晶碳形式析出的C。

	Fe (at.%)	Co (at.%)	Ni (at.%)	Cu (at.%)	C (at.%)
						对比例	34	21	27	18	0
实施例1	31	19	26	20	4
						实施例2	26	17	27	24	6
实施例3	25	15	25	23	12

表2：本发明实施例1-8和对比例中薄膜的关键工艺参数、硬度、平均摩擦系数、磨损率和结合力测试结果。

实施例1

本实施例中，在316不锈钢片和316不锈钢丝基体表面制备FeCoNiCu/a-C复合薄膜，制备方法具体如下：

（1）镀前处理

将基体放至洗涤剂中，用超声波搅拌清洗10 min，去除基体表面油污后放入丙酮中超声清洗10 min，随后在无水乙醇中超声清洗10 min，最后取出吹干；

（2）高偏压刻蚀清洗

将步骤（1）处理后的316 SS基体装入磁控溅射腔体，腔体温度为20℃，背底真空预抽至2.0×10^-3 Pa；然后，向腔体通入纯度大于或等于99.999%的Ar气，Ar气流量为60 sccm，对基体施加1500 V负偏压，在1500V的负偏压下使用Ar离子持续轰击基体20分钟以去除基片表面的杂质及氧化物；

（3）沉积FeCoNiCu/a-C复合薄膜

保持Ar气流量不变，调节FeCoNiCu金属靶直流电源电流至2 A，通入石墨靶，调节石墨靶高功率脉冲电源参数为800 V-80 μs-250 Hz， 真空度维持在1.0 Pa；在双靶共沉积过程中同时对基体施加-75V偏压，在316 SS基体表面沉积FeCoNiCu/a-C复合薄膜，沉积时间20 min；

（4）待薄膜沉积结束后，在真空环境下冷却至50℃以下，再向真空腔体放气至大气压，开腔出炉，在316 SS基体表面得到FeCoNiCu/a-C复合薄膜。

对上述制得的FeCoNiCu/a-C复合薄膜进行如下测试：

（1）采用HVS-1000纳米压痕仪测试以连续刚度法测定该基体表面薄膜的硬度与弹性模量。测定方法为：在薄膜表面选择6个不同区域，以Berkovich金刚石压头压入深度至1μm后卸载，计算得到薄膜的硬度与弹性模量，然后取平均值。测试结果如表2中所示，薄膜的硬度为10.9 GPa。

（2）采用CSEM多功能摩擦磨损试验机对该基体表面薄膜在大气环境下的摩擦学性能进行评价。具体方法为：采用销盘式，滑动频率为3 Hz，载荷为0.5 N，环境温度(25±3)℃，相对湿度(45±5)%，以Φ=6 mm的GCr15合金球作为摩擦配副。平均摩擦系数及磨损率如表2所示，平均摩擦系数为0.50，磨损率为3.34×10^-5 mm³/N·m。

（3）采用弯曲法评价该薄膜在柔性金属基体上的膜基结合力：将镀有薄膜的直径为200 μm的不锈钢丝在直径为2 mm的金属轴上均匀缠绕成10~15个紧密靠近的线圈，涂层无起皮、脱落等现象，表明膜基结合力良好。

（4）采用压痕法（维氏硬度计，载荷5 N）测试薄膜塑韧性，通过观测压痕内部和周围的裂纹情况评价薄膜塑韧性的好坏，结果如图1所示，压痕表现出典型的塑性变形特征，压痕内部和周围无任何裂纹，表现出优异的塑韧性。

（5）采用EDS测试薄膜的化学成分，结果如表1所示。

（6）采用XRD测试薄膜的物相结构，结果如图2所示，因碳以非晶形式存在，所以薄膜中只观察到面心立方结构（FCC）高熵合金相的衍射峰。

（7）采用激光共聚焦Raman谱检测薄膜中碳的存在形式，结果如图3所示，图谱中出现a-C的D峰和G峰两个典型Raman特征峰。

以上测试结果表明，通过溅射石墨靶向FeCoNiCu高熵合金中引入碳，成功制备了FeCoNiCu/a-C复合薄膜，薄膜在保留了FeCoNi系高熵合金优异塑韧性的同时，薄膜中a-C相的润滑效应使得薄膜的摩擦学性能有明显提升，并且薄膜在弯曲缠绕的不锈钢丝表面保持了良好结合力，表明其适合作为柔性金属基材表面的耐磨防护薄膜。

实施例2-3

制备方法和测试方法同实施例1，实施例2-3的薄膜成分具体数值如表1所示；薄膜的工艺参数、薄膜硬度、摩擦系数、磨损率和结合力的测试结果如表2所示。测试结果表明，随着石墨靶脉宽的增加，复合薄膜中碳含量增多，形成了更多的a-C相，所以薄膜的摩擦学性能得到进一步改善。

实施例4

实施例4中，基体与实施例1中的基体完全相同，在该基体表面制备FeCoNiCu/a-C复合薄膜，制备方法具体如下：

（1）与实施例1中的步骤（1）相同；

（2）与实施例1中的步骤（2）相同；

（3）与实施例1中的步骤（3）相同；

（4）与实施例1中的步骤（4）相同；

（5）将复合薄膜放置真空热处理腔室中，并通入高纯Ar气作为保护气体，以10℃/min升温速率将热处理腔室升温至500℃，保温15 min后随炉冷却至50℃以下，开炉取样得到500 ℃热处理后的FeCoNiCu/a-C复合薄膜。

对上述制得的经热处理后的FeCoNiCu/a-C复合薄膜进行测试，性能测试结果如表2所示，结构表征结果如图2和图3所示。结果显示，FeCoNiCu/a-C复合薄膜经热处理后，Raman谱中D峰强度增加，表明薄膜中a-C相发生石墨化转变，部分sp³ C-C键转变为低剪切强度的sp² C=C键，使薄膜的摩擦学性能有了大幅提升，摩擦系数低至0.1以下，磨损率较热处理前降低1个数量级，薄膜表现出优异的固体润滑特性，同时薄膜在柔性不锈钢丝表面保持了良好的膜基结合性能。

热处理后FeCoNiCu/a-C复合薄膜的TEM图如图4所示，图中薄膜呈现高熵合金基体相中镶嵌石墨纳米晶的形态，热处理前薄膜中的非晶碳相经热处理之后发生了石墨化，转变为类指纹状的石墨结构，可进一步提升薄膜的摩擦学性能。

实施例5-8

实施例5-8制备方法和测试方法同实施例4，各实施例的具体工艺参数，薄膜硬度、摩擦系数、磨损率和结合力的测试结果如表2所示。

结果表明，不同碳含量的FeCoNiCu/a-C复合薄膜经500℃热处理之后，摩擦系数均有下降，这是因为高温使薄膜中的a-C发生石墨化转变，生成了更多低剪切强度的类石墨结构。但是碳含量较高的薄膜经过热处理之后磨损率却反而增大，这是因为高碳含量薄膜中a-C相含量更多，高温下石墨化转变之后生成的软质的类石墨结构更多，降低了复合薄膜的硬度，因此导致磨损率增加。对于低碳含量薄膜，在较低温度（400℃）下a-C相石墨化程度不足，因此相比于500℃热处理的薄膜摩擦性能提升有限。当热处理温度过高（600℃）时，一方面薄膜中a-C相发生了完全石墨化，另一方面高温导致NiCoNiCu合金相晶粒长大，因此薄膜硬度明显下降。另外，过高的热处理温度导致薄膜的应力状态由压应力转变为拉应力，降低了膜基结合强度，因此薄膜在摩擦测试和弯曲测试过程中发生了脱落失效。

对比例

本对比例中，所用基体和实施例1相同，制备方法具体如下：

（1）与实施例1中的步骤（1）相同；

（2）与实施例1中的步骤（2）相同；

（3）沉积FeCoNiCu薄膜

保持Ar气流量不变，调节FeCoNiCu靶直流电源电流至2 A，对基体施加-75 V偏压，在316 SS基体表面沉积FeCoNiCu薄膜，沉积时间20 min。

（4）待薄膜沉积结束后，在真空环境下冷却至50℃以下，再向真空腔体放气至大气压，开腔出炉，在基体表面得到FeCoNiCu薄膜。

对上述制得的FeCoNiCu薄膜进行测试，测试方法同实施例1，薄膜成分测试结果如表1所示，薄膜硬度、摩擦系数、磨损率、结合力测试结果如表2所示，薄膜结构表征结果如图2和图3所示。结果显示，不含碳的FeCoNiCu高熵合金薄膜为单相FCC结构，薄膜摩擦系数高达0.77，磨损率为1.32x10^-4 mm³/N•m，表明薄膜摩擦学性能较差，不具备固体润滑特性。

综合以上实施例1-8，对比例和表1、表2数据可知，当碳含量较低、热处理温度合适的时候（即实施例4），薄膜的摩擦系数最低，磨损率也最低，摩擦学性能最好。如果热处理温度过低，非晶碳石墨化程度不够，导致摩擦学性能改善有限（见实施例7），如果处理温度过高，非晶碳石墨程度太严重，导致涂层脱落（见实施例8）。如果碳含量过高，尽管处理温度适中，但是因为石墨化之后生成的软质石墨相太多，降低了薄膜硬度，导致磨损率增加。

利用本发明的制备方法制得的FeCoNiCu/a-C复合薄膜既保持了FeCoNiCu薄膜高强高韧的特点，同时能兼备a-C材料优异的自润滑特性。热处理前的复合薄膜硬度高达10GPa以上，磨损率为2.18×10^-5 mm³/N•m，在大气环境中的摩擦系数低至0.37，热处理后的FeCoNiCu/a-C复合薄膜摩擦学性能大幅提升，磨损率降低1个数量级，在为1.85×10^-6 mm³/N•m，摩擦系数低至0.1以下。充分说明，本发明可为高性能自润滑材料设计提供基础理论与方法，拓展高熵合金薄膜在机械工程及其他领域的应用。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜，其特征在于，薄膜由FeCoNiCu高熵合金相和润滑相a-C共沉积在金属基体表面形成。

2.根据权利要求1所述的一种FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜，其特征在于，薄膜中Fe的含量为25-34 at.%、Co的含量为15-21 at.%、Ni的含量为25-27 at.%、Cu的含量为18-23 at.%、C的含量为4-12 at.%。

3.如权利要求1所述的FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用磁控溅射的方法，以FeCoNiCu金属拼接靶和石墨靶为靶材，以高纯Ar为工作气体，对表面清洗处理后的基体施加负偏压；

FeCoNiCu金属拼接靶接直流电源，石墨靶接高功率脉冲磁控溅射电源，双靶同时启动电源，共沉积制备FeCoNiCu/a-C复合薄膜。

4.根据权利要求3所述的FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜的制备方法，其特征在于，在沉积过程中，通过控制石墨靶功率来调控薄膜中FeCoNiCu相与a-C相的含量比例；石墨靶功率为800V-80~200μs-250 Hz。

5. 根据权利要求3所述的FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜的制备方法，其特征在于，工作气体Ar的流量为60 sccm，磁控溅射腔体内气压保持为0.9~1.1Pa。

6.根据权利要求3所述的FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜的制备方法，其特征在于，FeCoNiCu金属拼接靶为选用各元素条形靶材依次周期排列形成的拼接靶。

7.根据权利要求3所述的FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜的制备方法，其特征在于，基体的表面清洗处理包括超声清洗和磁控溅射氩离子清洗。

8. 根据权利要求3所述的FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜的制备方法，其特征在于，沉积完毕后，在真空环境下冷却至50 ℃以下后放气开腔出炉，出炉后对FeCoNiCu/a-C复合薄膜进行热处理。

9. 根据权利要求8所述的FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜的制备方法，其特征在于，热处理工艺：升温速率5-20 ℃/min，升温至300-500 ℃后保温10-30min随炉冷却。

10.如权利要求1-2任一项所述的FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜或权利要求3-9任一项所述的制备方法所制得的FeCoNiCu高熵合金掺杂非晶碳薄膜在柔性金属基材表面处理中的应用。

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