【技术实现步骤摘要】
二硫化钼/二硫化钨多层掺钽薄膜及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种二硫化钼/二硫化钨多层薄膜，特别涉及一种二硫化钼/二硫化钨多层掺钽薄膜及其制备方法，可用于大气环境下温度交变服役的基体表面，属于表面处理
技术介绍
航天器和卫星在发射过程中需要经历高湿度、高低温交替等恶劣复杂的环境条件。由于固体润滑剂在较宽的温度范围和湿度范围内的稳定性，开发出满足工程规范要求的固体润滑剂。MoS2和WS2是典型的层状结构材料，它的分子层之间的力为弱的范德华键合力。沿(002)晶面滑动所需的剪切应力较低，表现出良好的固体润滑性能。但由于MoS2抗湿性差，且运用温度在350℃以下，WS2运用温度虽然高于350℃，但其在低温下比MoS2更容易氧化，导致润滑性能的降低。为了进一步提高二硫化钼/二硫化钨的耐湿性、耐高温性，许多研究者对共溅射MoS2、WS2膜进行了大量的研究。尽管如此，仍未满足航空航天固体润滑薄膜大气环境抗氧化性能、湿度敏感性能、高温氧化性能及硬度等力学性能要求，因而MoS2和WS2两者的结合制备多层薄膜是有必要的。...
【技术保护点】
1.一种二硫化钼/二硫化钨多层掺钽薄膜，其特征在于包括在所述二硫化钼/二硫化钨多层掺钽薄膜厚度方向上依次层叠的钛过渡层、钛/钽/二硫化钼/二硫化钨多层梯度过渡层和二硫化钼/二硫化钨多层钽掺杂层。/n
【技术特征摘要】
1.一种二硫化钼/二硫化钨多层掺钽薄膜，其特征在于包括在所述二硫化钼/二硫化钨多层掺钽薄膜厚度方向上依次层叠的钛过渡层、钛/钽/二硫化钼/二硫化钨多层梯度过渡层和二硫化钼/二硫化钨多层钽掺杂层。
2.根据权利要求1所述的二硫化钼/二硫化钨多层掺钽薄膜，其特征在于：所述二硫化钼/二硫化钨多层掺钽薄膜中钽原子百分含量为0.7～4.4％。
3.根据权利要求1所述的二硫化钼/二硫化钨多层掺钽薄膜，其特征在于：所述钛过渡层的厚度为80～120nm；和/或，所述钛/钽/二硫化钼/二硫化钨多层梯度过渡层的厚度为130～170nm；和/或，所述二硫化钼/二硫化钨多层钽掺杂层的厚度为2.0～2.5μm；
和/或，所述二硫化钼/二硫化钨多层掺钽薄膜的硬度高于6Gpa；和/或，所述二硫化钼/二硫化钨多层掺钽薄膜在大气常温下摩擦系数为0.073～0.080，磨损率为3.3x10-6～6.4x10-6mm3/Nm，在200℃环境下摩擦系数为0.030～0.042，磨损率为3.1x10-6～5.3x10-6-mm3/Nm，在370℃环境下摩擦系数为0.040～0.060，磨损率为3.7x10-6～9.4x10-6mm3/Nm。
4.如权利要求1-3中任一项所述的二硫化钼/二硫化钨多层掺钽薄膜的制备方法，其特征在于包括：采用磁控溅射技术，在基体表面依次沉积钛过渡层、钛/钽/二硫化钼/二硫化钨多层梯度过渡层和二硫化钼/二硫化钨多层钽掺杂层，获得所述二硫化钼/二硫化钨多层掺钽薄膜。
5.根据权利要求4所述的钛过渡层制备方法，其特征在于包括：采用磁控溅射技术，以钛靶为阴极靶材，以保护性气体为工作气体，对钛靶施加靶电流，对基体施加负偏压，从而在基体表面沉积得到钛过渡层，其中，所述靶电流为2.1～3.0A，基体偏压为-70～-100V，工作气体流量为12～16sccm，基体温度为80～120℃，反应腔室压强为1.0～3.0x10-5Pa，沉积时间为100～120s；优选的，所述保护性气体包括惰性气体，优选为氩气；优选的，所述钛过渡层的厚度为80～120nm。
6.根据权利要求4所述的梯度过渡层制备方法，其特征在于包括：采用磁控溅射技术，以钛靶、二硫化钼靶、二硫化钨靶、钽靶为阴极靶材，以保护性气体为工作气体，对钛靶和钽靶施加靶电流，对二硫化钼靶和二硫化钨靶施加溅射功...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒲吉斌，曾春，王海新，王立平，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
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