一种二硫化钼薄膜的制备方法技术

本发明专利技术一种二硫化钼薄膜的制备方法，将工件去油去污，超声波清洗30～60min，得到清洗后的工件，然后将清洗后的工件悬挂于磁控溅射炉内，使清洗后的工件表面正对二硫化钼靶材，二硫化钼靶材的纯度不小于99.9％，二硫化钼靶材与工件待涂面的距离为8～10cm，利用磁控溅射将二硫化钼均匀溅射在工件表面，形成二硫化钼薄膜材料初制品，最后将步骤2的二硫化钼薄膜材料初制品进行退火，得到二硫化钼薄膜。本发明专利技术通过在磁控溅射过程中使用高电压、低电流可以使得二硫化钼的晶型定向排列，从而得到银灰色二硫化钼薄膜，一方面可以提高二硫化钼润滑效果，另一方面磁控溅射控制容易，工艺简单，适于大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种二硫化钼薄膜的制备方法
本专利技术属于涂层材料制备方法
，涉及一种二硫化钼薄膜的制备方法。
技术介绍
二硫化钼具有类似石墨一样的层状结构，因此具有良好的耐温性和润滑性，以及较低的摩擦因数。且二硫化钼分子结构内的S原子与金属原子如Fe原子间存在键能，因此二硫化钼对金属的粘附力很强，使二硫化钼能很好地附着在金属工件表面并始终发挥润滑功能，是一种性能卓越的金属硫化物固体润滑材料。二硫化钼润滑涂层因具有良好的抗极压性能、抗磨性能、耐高温性能和自润滑性能，因而在各个领域的润滑、减磨方面被广泛使用。现有天然辉钼精矿提纯制备而成的二硫化钼为2H片层状，但一般2H片层状二硫化钼的晶型都为不定向排列，使得制备而成的二硫化钼薄膜润滑效果不太理想。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种二硫化钼薄膜的制备方法，以提高现有二硫化钼薄膜润滑效果。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种二硫化钼薄膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，将工件去油去污，超声波清洗30～60min，得到清洗后的工件；步骤2，将清洗后的工件悬挂于磁控溅射炉内，使清洗后的工件表面正对二硫化钼靶材，二硫化钼靶材的纯度不小于99.9％，二硫化钼靶材与工件待涂面的距离为8～10cm，利用磁控溅射将二硫化钼均匀溅射在工件表面，形成二硫化钼薄膜材料初制品；步骤3，将步骤2的二硫化钼薄膜材料初制品进行退火，得到二硫化钼薄膜。其中步骤1中超声波功率100～200W。其中步骤2中二硫化钼靶材由天然辉钼精矿提纯制备而成。其中步骤2中磁控溅射气压为5～10Pa，磁控溅射电压为600～800V，磁控溅射电流为1～2A，工件温度为180～200℃，磁控溅射时间为60～90min。其中步骤3中退火温度为150～180℃，退火时间为15～30min。本专利技术一种二硫化钼薄膜的制备方法具有以下优点：通过在磁控溅射过程中控制磁控溅射电压和磁控溅射电流，使用高电压、低电流可以使得二硫化钼的晶型定向排列，从而得到银灰色二硫化钼薄膜，一方面可以提高二硫化钼润滑效果，另一方面磁控溅射控制容易，工艺简单，适于大规模工业化生产。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种二硫化钼薄膜的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，利用超声波清洗工件，得到清洗后的工件；步骤2，将清洗后的工件悬挂于磁控溅射炉内，使清洗后的工件表面正对二硫化钼靶材，二硫化钼靶材的纯度不小于99.9％，二硫化钼靶材与工件待涂面的距离为8～10cm，利用磁控溅射将二硫化钼均匀溅射在工件表面，形成二硫化钼薄膜材料初制品；步骤3，将步骤2的二硫化钼薄膜材料初制品进行退火，得到银灰色二硫化钼薄膜。其中步骤1中工件为不锈钢、高速钢工件，超声波功率100～200W，清洗时间为30～60min，利用超声波产生的强烈空化作用及振动将工件表面的油污剥离脱落,同时还可将油脂性的污物分解、乳化。步骤2中，二硫化钼靶材由天然辉钼精矿提纯制备而成，得到2H片层状的二硫化钼，磁控溅射气压为5～10Pa，磁控溅射电压为600～800V，磁控溅射电流为1～2A，工件温度为180～200℃，磁控溅射时间为60～90min，通过高电压、低电流的磁控溅射可以使二硫化钼的晶型定向排列，不但可以是其本身的颜色变成银灰色，提高整体观感，同时也可以提高二硫化钼的润滑效果。二硫化钼靶材与工件待涂面的距离为8～10cm，在这个距离范围内可以保证磁控溅射更加均匀，小于这个范围，工件待涂面局部就会溅射比较多，大于这个范围，工件待涂面有些地方就溅射不到，都会影响后期形成的二硫化钼薄膜的润滑效果。步骤3中，退火温度为150～180℃，退火时间为15～30min。本专利技术一种二硫化钼薄膜的制备方法，通过在磁控溅射过程中控制磁控溅射电压和磁控溅射电流，使用高电压、低电流可以使得二硫化钼的晶型定向排列，从而得到银灰色二硫化钼薄膜，一方面可以提高二硫化钼润滑效果，另一方面磁控溅射控制容易，工艺简单，适于大规模工业化生产。实施例1步骤1，利用100W超声波清洗不锈钢工件60min，得到清洗后的不锈钢工件；步骤2，将清洗后的不锈钢工件悬挂于磁控溅射炉内，使清洗后的不锈钢工件表面正对二硫化钼靶材，二硫化钼靶材由天然辉钼精矿提纯制备，二硫化钼靶材的纯度不小于99.9％，二硫化靶材与不锈钢工件待涂面的距离为8cm，利用磁控溅射将二硫化钼均匀溅射在工件表面，磁控溅射气压5Pa，磁控溅射电压为600V，磁控溅射电流为2A，溅射时间60min，得到厚度为1.5μm的二硫化钼薄膜初制品。步骤3，将步骤2的二硫化钼薄膜材料初制品进行在150℃情况下退火30min，得到银灰色二硫化钼薄膜。实施例2步骤1，利用150W超声波清洗不锈钢工件45min，得到清洗后的不锈钢工件步骤2，将清洗后的不锈钢工件悬挂于磁控溅射炉内，使清洗后的不锈钢工件表面正对二硫化钼靶材，二硫化钼靶材由天然辉钼精矿提纯制备，二硫化钼靶材的纯度不小于99.9％，二硫化靶材与不锈钢工件待涂面的距离为9cm，利用磁控溅射将二硫化钼均匀溅射在工件表面，磁控溅射气压7.5Pa，磁控溅射电压为700V，磁控溅射电流为1.5A，溅射时间75min，得到厚度为1.8μm的二硫化钼薄膜初制品。步骤3，将步骤2的二硫化钼薄膜材料初制品进行在165℃情况下退火20min，得到银灰色二硫化钼薄膜。实施例3步骤1，利用200W超声波清洗不锈钢工件30min，得到清洗后的不锈钢工件；步骤2，将清洗后的不锈钢工件悬挂于磁控溅射炉内，使清洗后的不锈钢工件表面正对二硫化钼靶材，二硫化钼靶材由天然辉钼精矿提纯制备，二硫化钼靶材的纯度不小于99.9％，二硫化靶材与不锈钢工件待涂面的距离为10cm，利用磁控溅射将二硫化钼均匀溅射在不锈钢工件表面，磁控溅射气压10Pa，磁控溅射电压为800V，磁控溅射电流为1A，溅射时间90min，得到厚度为2.0μm的二硫化钼薄膜初制品。步骤3，将步骤2的二硫化钼薄膜材料初制品进行在180℃情况下退火15min，得到银灰色二硫化钼薄膜。实施例4步骤1，利用100W超声波清洗不锈钢工件60min，得到清洗后的高速钢工件；步骤2，将清洗后的高速钢工件悬挂于磁控溅射炉内，使清洗后的不锈钢工件表面正对二硫化钼靶材，二硫化钼靶材由天然辉钼精矿提纯制备，二硫化钼靶材的纯度不小于99.9％，二硫化靶材与不锈钢工件待涂面的距离为8cm，利用磁控溅射将二硫化钼均匀溅射在高速钢工件表面，磁控溅射气压5Pa，磁控溅射电压为600V，磁控溅射电流为2A，溅射时间60min，得到厚度为1.7μm的二硫化钼薄膜初制品。步骤3，将步骤2的二硫化钼薄膜材料初制品进行在150℃情况下退火30min，得到银灰色二硫化钼薄膜。实施例5步骤1，利用150W超声波清洗不锈钢工件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二硫化钼薄膜的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：/n步骤1，利用超声波清洗工件，得到清洗后的工件；/n步骤2，将清洗后的工件悬挂于磁控溅射炉内，使清洗后的工件表面正对二硫化钼靶材，二硫化钼靶材的纯度不小于99.9％，二硫化钼靶材与工件待涂面的距离为8～10cm，利用磁控溅射将二硫化钼均匀溅射在工件表面，形成二硫化钼薄膜材料初制品；/n步骤3，将步骤2的二硫化钼薄膜材料初制品进行退火，得到二硫化钼薄膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种二硫化钼薄膜的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，利用超声波清洗工件，得到清洗后的工件；
步骤2，将清洗后的工件悬挂于磁控溅射炉内，使清洗后的工件表面正对二硫化钼靶材，二硫化钼靶材的纯度不小于99.9％，二硫化钼靶材与工件待涂面的距离为8～10cm，利用磁控溅射将二硫化钼均匀溅射在工件表面，形成二硫化钼薄膜材料初制品；
步骤3，将步骤2的二硫化钼薄膜材料初制品进行退火，得到二硫化钼薄膜。


2.根据权利要求1所述的一种二硫化钼薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1中超声波功率为100～200W，清...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐军利，
申请(专利权)人：金堆城钼业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61