一种催渗等离子氮碳共渗与类金刚石复合膜层的制备方法技术

一种催渗等离子氮碳共渗与类金刚石复合膜层的制备方法。其特征是由以下步骤组成：（１）催渗等离子氮碳共渗：将基材置于离子渗氮炉中，在５０Ｐａ以下，通入氮气∶氢气＝２∶１～１０∶１和含有稀土金属氧化物饱和的Ｃ１～３烷基醇溶液蒸汽的混合气体；（２）沉积ＤＬＣ膜层：采用Ｃ２Ｈ２或ＣＨ４为碳源，气流量５０～１５０ｓｃｃｍ，Ａｒ气流量１００～１５０ｓｃｃｍ，离子源０．２～２．０ｋＷ，偏压５０～２００Ｖ，压力０．２～１．０Ｐａ或采用石墨靶为碳源，Ａｒ压力０．２～１．０Ｐａ，磁控溅射功率０．５～１０Ｗ／ｃｍ２，离子源０．２～１．０ｋＷ，偏压５０～２００Ｖ。本发明专利技术制备的催渗等离子氮碳共渗与类金刚石复合膜层具有硬度高，与基体硬度差异小，高的膜／基结合力的特点。本发明专利技术的方法清洁环保，工艺简单，可以实现大面积工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属表面复合膜层的制备方法，特别涉及。
技术介绍
类金刚石(DLC)具有高硬度(10 80GPa)，低摩擦系数(0. 07 0. 3)，高的弹性 模量，高的声传播速度，高热导率，良好的化学惰性和生物相容性等，被广泛应用于耐磨减 摩场合、生物领域以及装饰品等。由于DLC膜层与基体(如钢、钛合金等)的结构和性能差 异大，导致膜/基结合力差，直接在基体上沉积时容易发生剥落而导致膜层失效。为了降低 膜层与基材的突变性，降低界面应力，提高DLC膜层与基体的结合强度，通常采用梯度过渡 的结构。离子氮化与PVD复合工艺是近年来发展起来的复合镀膜方法。离子氮化可以在基 体表面形成厚达几十至几百微米的渗氮层，获得了较高的表面硬度以及梯度硬度的基体表 面层。基体材料表面硬度的提高为后继镀制DLC膜层提供了良好的支撑作用，降低DLC膜 层与基体之间的硬度突变，获得连续过渡的界面结构，可以大幅度提高DLC膜层的性能和 使用寿命。与单一的类金刚石膜层相比，采用离子氮化与类金刚石膜复合的涂层性能显著 提尚。CN 101665940A采用等离子渗氮与磁过滤阴极弧一磁控溅射复合沉积类金刚石膜 层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催渗等离子氮碳共渗与类金刚石复合膜层的制备方法，其特征是由以下步骤组成：　　１）稀土金属氧化物催渗等离子氮碳共渗：将基材除锈除油后置于离子渗氮炉中，压力５０Ｐａ以下，通入氮气∶氢气＝２∶１～１０∶１和含有稀土金属氧化物饱和的Ｃ↓［１～３］烷基醇溶液蒸汽的混合气体，炉压为２００～１５００Ｐａ，炉温４５０～６００℃，保温１～１０小时，然后随炉温降至室温；　　２）沉积ＤＬＣ膜层：①将上述稀土金属氧化物催渗等离子氮碳共渗处理后的工件，烘干后放入真空室中，本底真空度５．０×１０↑［－３］Ｐａ，温度１００～２００℃，工件转速２～１０ｒｐｍ；②在压力０．２～１．０Ｐａ，离子源０．２～２ｋＷ和偏压５０～１...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯惠君，代明江，林松盛，韦春贝，宋进兵，
申请(专利权)人：广州有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]