金属掺杂的宽温域润滑多层复合薄膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种金属掺杂的宽温域润滑多层复合薄膜及其制备方法与应用。所述宽温域润滑多层复合薄膜包括：依次形成于基体表面的Mo过渡层、MoN过渡层及交替叠加层，其中，所述交替叠加层为金属元素掺杂的MoN/MoS2层，所述金属元素掺杂的MoN/MoS2层由金属元素掺杂的MoN层和金属元素掺杂的MoS2层交替叠加形成，且远离MoN过渡层一侧的是金属元素掺杂的MoS2层。本发明专利技术提供的宽温域润滑多层复合薄膜在宽温域范围内具有良好的低摩擦学性能，能够满足一些特殊零部件从室温至高温环境中的润滑需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
金属掺杂的宽温域润滑多层复合薄膜及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于表面防护
，具体涉及一种金属掺杂的宽温域润滑多层复合薄膜及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]随着航空、航天、核电和能源动力等高新技术的发展，需要在宽温域、高真空、高氧化和强腐蚀等环境中工作的机械设备越来越多，所以长期处于苛刻工况下的这些机械零部件对材料提出了更高的要求，润滑和减摩问题已成为显著影响机械系统可靠性和寿命乃至决定整个系统涉及成败的技术关键。常规单一固体润滑薄膜很难实现宽温范围内（25℃ ~ 800℃）的连续润滑，且常规固体润滑薄膜对温度敏感；MoS2是目前使用最广泛的过渡金属硫化物，由于它在室温干燥环境下具有较低的摩擦系数，而且比同类型硫化物(如WS2)的制备成本更低，使得其在低温范围内具有较好地应用前景，但在高温环境中易于氧化，表现出较差的摩擦学性能。因此，提供一种能够克服常规固体润滑薄膜温度敏感性的宽温域润滑多层复合薄膜是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种金属掺杂的宽温域润滑多层复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属掺杂的宽温域润滑多层复合薄膜，其特征在于包括：依次形成于基体表面的Mo过渡层、MoN过渡层及交替叠加层，其中，所述交替叠加层为金属元素掺杂的MoN/MoS2层，所述金属元素掺杂的MoN/MoS2层由金属元素掺杂的MoN层和金属元素掺杂的MoS2层交替层叠形成，且远离MoN过渡层一侧的是金属元素掺杂的MoS2层。2.根据权利要求1所述的宽温域润滑多层复合薄膜，其特征在于：在25℃~800℃的温度下，所述宽温域润滑多层复合薄膜的摩擦系数在0.35以下。3.根据权利要求1所述的宽温域润滑多层复合薄膜，其特征在于：所述交替叠加层包含复数个交替叠加周期层，且每一交替叠加周期层包含一金属元素掺杂的MoN层和一金属元素掺杂的MoS2层；和/或，所述金属元素掺杂的MoN层中金属元素的原子百分比为20~30 at.%；和/或，所述金属元素掺杂的MoS2层中金属元素的原子百分比为10~20 at.%。4.根据权利要求1所述的宽温域润滑多层复合薄膜，其特征在于：所述Mo过渡层的厚度为100~200 nm；和/或，所述MoN过渡层的厚度为50~100 nm；和/或，所述交替叠加层的总厚度为3~5 μm。5.根据权利要求1所述的宽温域润滑多层复合薄膜，其特征在于：所述金属元素包括Ag、W、Ta中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述基体的材质包括Inconel 718镍基高温合金。6.如权利要求1
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5中任一项所述的金属掺杂的宽温域润滑多层复合薄膜的制备方法，其特征在于包括：采用非平衡磁控溅射技术，在基体表面依次沉积Mo过渡层、MoN过渡层及交替叠加层，获得所述金属掺杂的宽温域润滑多层复合薄膜。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于具体包括：采用非平衡磁控溅射技术，以Mo靶为靶材，以惰性气体为工作气体，对Mo靶施加靶电流，同时施加工作偏压，从而在基体表面沉积得到Mo过渡层，其中，靶电流为0.3 ~ 5 A，工作偏压为
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60 ~
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80 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲吉斌，宋福磊，史彦斌，
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：