一种二硫化钼/铅钛合金纳米多层薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种位于基体表面的二硫化钼/铅钛合金纳米多层薄膜，自基体表面起，依次包括Ti过渡层、Ti与二硫化钼的梯度过渡层、二硫化钼和铅钛合金交替叠加形成的交替多层，以及二硫化钼表层。该薄膜具有良好的膜基结合强度与硬度，在空间真空环境下具有长寿命、良好的耐湿热氧化和抗原子氧性能，能够满足空间真空特殊环境下服役的装备(例如空间站太阳翼伸展机构等)的高可靠和长寿命服役需求，具有很好的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基体表面处理技术，尤其涉及一种二硫化钼/铅钛合金纳米多层薄膜及其制备方法，可用于空间真空环境下服役的基体表面。
技术介绍
在空间真空环境下，金属部件极易发生冷焊，导致部件摩擦表面发生远高于地面环境运行时的粘着磨损，严重降低了空间装备的可靠性和服役寿命。目前采用气相沉积技术制备的二硫化钼薄膜已经广泛用于火箭、卫星、神舟飞船等航天装备运动部件的抗冷焊和润滑。然而，传统二硫化钼薄膜在湿热环境下易潮解氧化，并且抗原子氧和质子辐照性能较差。但是，由于工作环境条件的特殊性，一些空间装备需要具有的优异耐湿热氧化和抗原子氧性能。例如，空间站铰链式柔性太阳翼伸展机构为可重复展收机构，由三角形截面的伸展臂、收藏箱及传动箱三部分组成，具有零件部件多、运动副多的特点，要求适应文昌湿热储存和发射环境，以及在原子氧辐照空间环境下具有低的摩擦系数、良好的抗真空冷焊性能以及在轨15年可靠服役特性。通过单一元素掺杂(如Ti、Au等)的设计能够提高二硫化钼薄膜的润滑寿命，但在湿热、盐雾环境以及在空间原子氧辐照下，这类组分均匀的掺杂二硫化钼薄膜很难形成有效的保护膜阻碍氧化的深入，无法满足文昌发射环境下的储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二硫化钼/铅钛合金纳米多层薄膜，其位于基体表面，其特征是：自基体表面起，依次包括Ti过渡层、Ti与二硫化钼的梯度过渡层、二硫化钼和铅钛合金交替叠加形成的交替多层，以及二硫化钼表层；所述的Ti过渡层厚度为100～250nm；所述的Ti与二硫化钼的梯度过渡层厚度为50～100nm；所述的交替多层总厚度为1.5～2μm；所述的二硫化钼表层厚度为100～200nm。

【技术特征摘要】
1.一种二硫化钼/铅钛合金纳米多层薄膜，其位于基体表面，其特征是：自基体表面起，依次包括Ti过渡层、Ti与二硫化钼的梯度过渡层、二硫化钼和铅钛合金交替叠加形成的交替多层，以及二硫化钼表层；所述的Ti过渡层厚度为100～250nm；所述的Ti与二硫化钼的梯度过渡层厚度为50～100nm；所述的交替多层总厚度为1.5～2μm；所述的二硫化钼表层厚度为100～200nm。2.如权利要求1所述的二硫化钼/铅钛合金纳米多层薄膜，其特征是：所述的交替多层中，一层二硫化钼和一层铅钛合金构成一个交替周期，交替周期的厚度为10～20nm。3.如权利要求1所述的二硫化钼/铅钛合金纳米多层薄膜，其特征是：所述的一个交替周期中，二硫化钼的厚度为6～13nm，铅钛合金的厚度为4～7nm。4.如权利要求1所述的二硫化钼/铅钛合金纳米多层薄膜，其特征是：所述的基体材料包括TC4、1Cr18Ni9、9Cr18、0Cr17Ni4Cu4Nb。5.如权利要求1所述的二硫化钼/铅钛合金纳米多层薄膜，其特征是：所述的基体服役在空间真空环境下。6.如权利要求1所述的二硫化钼/铅钛合金纳米多层薄膜，其特征是：所述的二硫化钼/铅钛合金纳米多层薄膜与基体的结合强度为10～15N；所述的二硫化钼/铅钛合金纳米多层薄膜在大气环境下干摩擦系数为0.06～0.1，在真空环境下干摩擦系数为0.02～0.06。7.如权利要求1所述的二硫化钼/铅钛合金纳米多层薄膜，其特征是：所述的二硫化钼/铅钛合金纳米多层薄膜在40℃和80％RH条件下贮存720h膜层无起泡、脱落现象；所述的二硫化钼/铅钛合金纳米多层薄膜经空间15年总辐照剂量的原...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲吉斌，王立平，李浩，薛群基，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33