一种纳米多层结构WSx/DLC润滑膜及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米多层结构WSx/DLC润滑膜及制备方法，制备方法主要包括：(1)对基体进行前处理，使其表面清洁、光滑；(2)在多靶磁控溅射沉积系统中安装WS2靶、石墨靶和前处理后的基体，并将沉积室气压抽至1.5×10

Nano multilayer structure WSx/DLC lubricating film and preparation method thereof

The invention discloses a nano multilayer structure of WSx/DLC film and a preparation method thereof. The preparation method mainly includes: (1) the substrate pretreatment, the surface is clean and smooth; (2) the WS2 target, graphite target and the pretreated substrate installed in multi target magnetron sputtering system. And the deposition chamber pressure pumping to 1.5 x 10

【技术实现步骤摘要】
一种纳米多层结构WSx/DLC润滑膜及制备方法
本专利技术涉及一种磁控溅射纳米多层膜及制备方法，特别涉及一种WS2和类金刚石碳(DLC)构成的固体润滑膜的制备方法，属于材料摩擦磨损与固体润滑领域。
技术介绍
过渡族金属硫化物(MX2)具有优异的自润滑特性，目前已被广泛用作固体润滑剂。其中，WS2因其在真空环境下摩擦因数低、工作温度高、耐磨性能好等优点而被广泛应用于机械加工和航天航空等领域中。然而，纯WS2薄膜结构疏松，其硬度及承载能力有限，且在潮湿环境中易潮解和氧化，耐磨性能差。目前，提高WS2润滑膜在潮湿环境中的摩擦学性能的方法主要有金属掺杂、形成复合膜或多层膜等手段。研究表明，在WS2薄膜中掺入金属单质如Ti，Ag等，可改善薄膜的抗氧化性和耐磨性，但该方法成本高，薄膜摩擦因数上升，耐磨性能提升有限。专利(申请号201010274926.1)公开了一种W-S-C复合膜的制备方法，采用离子源轰击基体，直流磁控溅射沉积金属过渡层，中频磁控溅射沉积WS2和磁控溅射石墨靶沉积DLC，获得了摩擦因数约为0.02～0.15的W-S-C复合膜，但所得复合膜硬度较低(HV350～500)、制备工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米多层结构WSx/DLC润滑膜的制备方法，其特征在于所述的制备方法包括如下步骤：(1)基体预处理：对基体进行前处理，使基体表面清洁，粗糙度不高于Ra 0.1；所述基体为单晶硅片或低碳钢板；(2)实验准备：将石墨靶、WS2靶和步骤(1)预处理后的基体装入多靶磁控溅射沉积室，调整靶基距，并将沉积室内的气压抽至1.5×10

【技术特征摘要】
1.一种纳米多层结构WSx/DLC润滑膜的制备方法，其特征在于所述的制备方法包括如下步骤：(1)基体预处理：对基体进行前处理，使基体表面清洁，粗糙度不高于Ra0.1；所述基体为单晶硅片或低碳钢板；(2)实验准备：将石墨靶、WS2靶和步骤(1)预处理后的基体装入多靶磁控溅射沉积室，调整靶基距，并将沉积室内的气压抽至1.5×10-3Pa以下；加负偏压至基体上并调整基体温度，通入工作气体，调整沉积气压；(3)纳米多层结构WSx/DLC润滑膜的制备：所述纳米多层结构WSx/DLC润滑膜的制备为单个多层周期内WS2膜厚度固定而DLC膜厚度变化的制备方法，根据每个多层周期内所需WS2膜和DLC膜的厚度以及WS2膜和DLC膜的沉积速率，确定装有基体的样品台在WS2靶和石墨靶上的周期性停留时间；根据薄膜厚度和调制周期Λ，确定多层结构的交替次数n，也即交替次数n＝薄膜厚度/调制周期Λ并向上取整，所述调制周期Λ等于单个多层周期内WS2膜厚度与DLC膜厚度之和；确定周期性停留时间及交替次数n后，将基体正对WS2靶，沉积所述周期性停留时间后获得一层WS2薄膜，随后转动基体使其正对石墨靶，在WS2薄膜之上沉积一层DLC薄膜，然后再在DLC薄膜上沉积WS2薄膜，如此循环重复...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓华，林玲玲，杨芳儿，鲁叶，常新新，王贡启，王贵葱，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33