一种TiN/MoS2/Ag高温润滑复合薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种TiN/MoS2/Ag高温润滑复合薄膜的制备方法，针对单束脉冲激光沉积系统，通过靶材拼装绑定工艺“一步”制备了TiN/MoS2/Ag高温润滑复合薄膜，制备的复合薄膜组织致密，晶粒尺寸在30‑50nm，硬度为18.9Gpa，弹性模量为206.5Gpa，其在室温至900℃范围内的摩擦系数保持在0.05‑0.2之间，起到了有效的减磨润滑作用。本发明专利技术制备了具有连续可靠润滑性的复合薄膜，制备工艺简单，可广泛应用于宽温域下机械零部件的的抗磨减摩。

【技术实现步骤摘要】
一种TiN/MoS2/Ag高温润滑复合薄膜的制备方法
本专利技术涉及表面涂层
，特别是一种TiN/MoS2/Ag高温润滑复合薄膜的制备方法。
技术介绍
工程机械零件在服役过程中往往要经受高速干摩擦及高温磨损等苛刻的工况，金属基体材料表面服役性能不足导致的工件表面快速磨损、失效，是造成工件服役寿命短的主要原因。材料表面改性技术能够在金属基体材料表面形成一层具有高硬度、高耐磨性的保护膜，该保护膜相对于金属基体材料具有更高的硬度及耐磨性，可显著提高工件的服役性能。例如，在高速钢刀具表面沉积硬度为20GPa～24GPa的TiN硬质薄膜后，刀具的使用寿命可以提高2～3倍。另外，在TiN硬质薄膜的基础上通过添加Al、Cr合金元素形成TiAlN、TiAlCrN等三元、四元硬质薄膜，使得工件的工作温度提高到800℃以上，满足其抗氧化性能的要求。在TiAlN膜层中掺杂10％左右的Si元素能够得到组织更致密、硬度达到42GPa以上的超硬薄膜。然而，这些膜层的干摩擦系数却高达0.5～0.9，严重的摩擦磨损在一定程度上降低了其工作寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TiN/MoS2/Ag高温润滑复合薄膜的制备方法，其特征在于，采用单束脉冲激光沉积技术以TiN/MoS2/Ag复合靶为靶材在待沉积基底上制备TiN/MoS2/Ag高温润滑复合薄膜，具体步骤如下：(1)待沉积基底处理：首先，去除待沉积镍基合金基底表面附着的杂质后，分别在丙酮和无水乙醇中超声清洗10～20min，氮气吹干，真空保存；(2)TiN/MoS2/Ag复合靶制备：分别取纯度为4N的TiN靶、MoS2靶、Ag靶，用金刚石石线切割机分别将TiN靶、MoS2靶、Ag靶进行等分切割，得到若干圆心角相同的TiN靶扇形段、MoS2靶扇形段、Ag靶扇形段，然后将TiN靶扇形段、MoS2靶扇形段、...

【技术特征摘要】
1.一种TiN/MoS2/Ag高温润滑复合薄膜的制备方法，其特征在于，采用单束脉冲激光沉积技术以TiN/MoS2/Ag复合靶为靶材在待沉积基底上制备TiN/MoS2/Ag高温润滑复合薄膜，具体步骤如下：(1)待沉积基底处理：首先，去除待沉积镍基合金基底表面附着的杂质后，分别在丙酮和无水乙醇中超声清洗10～20min，氮气吹干，真空保存；(2)TiN/MoS2/Ag复合靶制备：分别取纯度为4N的TiN靶、MoS2靶、Ag靶，用金刚石石线切割机分别将TiN靶、MoS2靶、Ag靶进行等分切割，得到若干圆心角相同的TiN靶扇形段、MoS2靶扇形段、Ag靶扇形段，然后将TiN靶扇形段、MoS2靶扇形段、Ag靶扇形段分别置于体积比为1:1的丙酮和无水乙醇的混合溶液中超声清洗10min，然后用氮气吹干；取TiN靶扇形段、MoS2靶扇形段、Ag靶扇形段交替放置在与TiN靶、MoS2靶、Ag靶尺寸相同的靶托上拼装成TiN/MoS2/Ag复合靶；(3)TiN/MoS2/Ag高温润滑复合薄膜的制备：所用设备为脉冲激光沉积系统，该系统主要包括激光器和薄膜真空沉积室，将制备的TiN/MoS2/Ag复合靶置于真空室内的靶托上，并在样品台上放置处理好的待沉积镍基合金基底，设定TiN/MoS2/Ag复合靶与待沉积镍基合金基底表面间距d＝50mm；当真空室本底真空P＝2～6×10-4Pa时，利用氩气...

【专利技术属性】
技术研发人员：国洪建，贾均红，胡伟，周晶晶，
申请(专利权)人：兰州城市学院，
类型：发明
国别省市：甘肃,62