【技术实现步骤摘要】
一种采用增强辉光放电复合调制强流脉冲电弧制备的ta-C涂层及制备方法
本专利技术属于真空镀膜涂层制备领域，具体涉及一种采用增强辉光放电复合调制强流脉冲电弧制备的ta-C涂层及制备方法。
技术介绍
类金刚石其可以分为含氢类金刚石与非氢类金刚石，其中含氢类金刚石制备方法较多，例如：物理气相沉积技术（PVD）中的离子束沉积（IBD）、磁控溅射、电弧离子镀、脉冲激光沉积等，化学气相沉积技术（CVD）中的热丝化学气相沉积、等离子化学增强气相沉积（PECVD）；而非氢类金刚石也被称为无氢四面体非晶碳（ta-C），其较为成功的制作方法主要是HIPIMS+OSC（高功率脉冲磁控溅射+振荡器）、Laser-Arc（激光弧沉积）以及FCVA（磁过滤阴极真空电弧）。其中，HIPIMS+OSC是利用适当的脉冲频率在每一个脉冲产生是会被放大至很高值的震荡，从而产生高度电离的等离子体，从而有利于高能碳粒子流的产生，以期形成富有高含量的SP3的四面体非晶碳膜；磁过滤阴极电弧是通过利用较长的（直道或弯道）等离子体通道及套装在上面的电磁线圈来实现过滤...
【技术保护点】
1.一种采用增强辉光放电复合调制强流脉冲电弧制备的ta-C涂层，其特征在于：包括依次连接的基础层、注入层、掺杂ta-C层；/n基础层为采用增强辉光放电阴极源形成的纯金属层或化合物层；/n注入层为利用脉冲弧源石墨靶放电，在调制脉冲高偏压下形成注入的碳层；/n掺杂ta-C层为以增强辉光放电阴极源提供掺杂金属，同时采用调制强流脉冲电弧在石墨靶上弧光放电产生的离化的碳离子形成的掺杂的无氢四面体非晶碳层；/n增强辉光放电阴极源中设有内凹曲面阴极和单极磁场；/n调制强流脉冲电弧为所述调制强流脉冲电弧为利用可远程调节的具有较大周期并可实现线性调控的矩形波线圈电流或可任意编程直流线圈电流驱...
【技术特征摘要】
1.一种采用增强辉光放电复合调制强流脉冲电弧制备的ta-C涂层，其特征在于：包括依次连接的基础层、注入层、掺杂ta-C层；
基础层为采用增强辉光放电阴极源形成的纯金属层或化合物层；
注入层为利用脉冲弧源石墨靶放电，在调制脉冲高偏压下形成注入的碳层；
掺杂ta-C层为以增强辉光放电阴极源提供掺杂金属，同时采用调制强流脉冲电弧在石墨靶上弧光放电产生的离化的碳离子形成的掺杂的无氢四面体非晶碳层；
增强辉光放电阴极源中设有内凹曲面阴极和单极磁场；
调制强流脉冲电弧为所述调制强流脉冲电弧为利用可远程调节的具有较大周期并可实现线性调控的矩形波线圈电流或可任意编程直流线圈电流驱动石墨弧斑运动并在石墨靶上施加以一定基值电流为稳弧电流并周期性叠加瞬间调制强电流的脉冲弧电源。
2.一种采用增强辉光放电复合调制强流脉冲电弧制备ta-C涂层的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）、将待镀基体放入复合物理气相沉积装置中，所述复合物理气相沉积包括真空室、两组增强辉光放电阴极源、两组调制脉冲电弧石墨靶，所述待镀基体位于真空室内，增强辉光放电阴极源中设有内凹曲面阴极和单极磁场；
（2）、对真空室抽真空，通入氩气和氢气，进行辉光清洗或灯丝清洗；
（3）通入氩气，调节节流阀控制气压为0.5-0.8Pa，脉冲偏压设置为800-1200v，开启1组增强辉光放电阴极，恒流模式，进行离子轰击清洗；
（4）、启动另一组增强辉光放电阴极源，两组一起工作，其工艺气体为氩气，气压为0.1-5.0Pa，阴极源恒流模式，电流10-20A，待镀基体表面施加40-500V的负偏压，沉积厚度0.2-5um，形成基础层，随后关闭增强辉光放电阴极源；
（5）、对真空室进行冷却；
（6）、开启两组调制脉冲电弧石墨靶，石墨靶上施加以一定基值电流为稳弧电流并周期性叠加瞬间调制强电流的脉冲弧电源，工件上施加调制脉冲高偏压形成注入层；
（7）、开启两组石墨靶，形成调制强流脉冲电弧放电，形成掺杂ta-C层；所述调制强流脉冲电弧为利用可远程调节的具有较大周期并可实现线性调控的矩形波线圈电流或可任意编程直流线圈电流驱动石墨弧斑运动并在石墨靶上施加以一定基值电流为稳弧电流并周期性叠加瞬间调制强电流的脉冲弧电源。
3.根据权利要求2所述的采用增强辉光放电复合调制强流脉冲电弧制备ta-C涂层的方法，其特征在于：所述增强辉光放电阴极源包括绝缘磁座、永磁体、背板、放电材料、线圈；所述背板的内表面为内凹曲面；所述放电材料的截面为与内凹曲面适配的弧形并固定在内凹...
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