【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及表面涂层改性，尤其涉及一种类金刚石碳基涂层及其制备方法。
技术介绍
1、类金刚石碳基（diamond-like carbon, dlc）是金刚石与石墨的非晶结构，不同的工艺制备dlc涂层，可以获得hv1-8gpa的硬度，可以接近金刚石，摩擦系数约0.005-0.200，可以超越石墨表面的摩擦系数，同时，dlc还具有耐腐蚀，导电率可调节等优点，因此dlc广泛应用在道具、航空航天、汽车发动机、硬盘读写等领域。但dlc的硬度与韧性难以兼顾，dlc涂层难以应用在较软基体上。为了改善dlc涂层韧性，需要将新的涂层结构引入dlc涂层的制备中来，改善dlc涂层的结构韧性。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种底层硬、表层软的韧性增强的类金刚石碳基涂层及其制备方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种类金刚石碳基涂层的制备方法，包括以下步骤：
4、s1，对基体进行预处理；
5、s2，采用磁控溅射法在基体表面沉积过渡层；
6、s3，采用磁控溅射法在过渡层表面沉积dlc层；
7、所述步骤s3具体包括以下步骤：在石墨靶和惰性保护气体条件下，采用中频磁控电源溅射石墨靶，在气压0.1~100pa，将基体偏压自-100v下调节至-110~-300v沉积dlc层。
8、所述步骤s1中，所述预处理包括表面物理化学清洗和真空腔室辉光清洗。
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10、a1，在cr靶和惰性保护气体的条件下，采用磁控溅射法在基体表面沉积cr涂层；
11、a2，在cr靶、wc靶和惰性保护气体的条件下，采用磁控溅射法在cr涂层表面沉积cr-wc涂层；
12、a3，在wc靶和惰性保护气体的条件下，采用磁控溅射法在cr-wc涂层表面沉积wc涂层；
13、a4，在wc靶、碳源气体和惰性保护气体的条件下，采用磁控溅射法在wc涂层表面沉积wc-dlc涂层；
14、a5，在石墨靶、wc靶、碳源气体和惰性保护气体的条件下，采用磁控溅射法在wc涂层表面继续沉积wc-dlc涂层。
15、所述步骤a1或a2中，采用hipims电源溅射cr靶；
16、所述步骤a3或a4或a5中，采用直流磁控电源溅射wc靶；
17、所述步骤a5中，采用中频磁控电源溅射石墨靶。
18、所述步骤a4和a5中，所述碳源气体为乙炔气体，所述步骤a1至a5中，所述惰性保护气体为氩气。
19、所述步骤a1中，基体偏压650v，刻蚀1~100 min后偏压120v沉积cr过渡层1~90min。
20、所述步骤a2中，所述沉积时间为1~50min；
21、所述步骤a3中，所述沉积时间为1~50min；
22、所述步骤a4中，所述沉积时间为1~50min；
23、所述步骤a5中，所述沉积时间为1~50min。
24、所述步骤s3中，所述调节为线性调节或阶梯式调节。
25、所述步骤s3中，所述调节为线性调节，调节速率为1v~1000v/h，最终偏压为-150~-200v。 优选地，调节速率为10v~100v/h。
26、所述步骤s3中，所述调节为阶梯式调节，所述阶梯式调节的调节速率是每间隔十分钟调节1v~20v。
27、所述步骤a1中，所述刻蚀时间为30~100 min，所述沉积时间为3~30 min。
28、所述步骤a2中，所述沉积时间为5~20min。
29、所述步骤a3中，所述沉积时间为5~20min。
30、所述步骤a4中，所述沉积时间为10~30min.
31、所述步骤a5中，所述沉积时间为10~30min。
32、作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种类金刚石碳基涂层，采用前述的制备方法制备得到，包括位于基体上的过渡层、第一金刚石碳基涂层、第二金刚石碳基涂层， 所述第一金刚石碳基涂层的硬度大于第二金刚石碳基涂层的硬度。
33、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
34、本专利技术一种类金刚石碳基涂层的制备方法，在制备dlc涂层时采用中频磁控电源溅射石墨靶，通过调节工件偏压，调节轰击基体离子能量，进而控制涂层结构体系，制备出一种底层硬、表层软的韧性增强的类金刚石碳基涂层，底部高硬度类金刚石碳基涂层起支撑作用，表层较低硬度类金刚石涂层起缓冲作用，防止dlc涂层裂纹萌生，增强涂层韧性。
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1.一种类金刚石碳基涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述预处理包括表面物理化学清洗和真空腔室辉光清洗。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S2包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤A1或A2中，采用HiPIMS电源溅射Cr靶；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤A4和A5中，所述碳源气体为乙炔气体，所述步骤A1至A5中，所述惰性保护气体为氩气。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤A1中，基体偏压650V，刻蚀1~100 min后偏压120V沉积Cr过渡层1~90 min。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求1至7中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述调节为线性调节或阶梯式调节。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述调节为线性调节，调节速率为1V~
10.一种类金刚石碳基涂层，其特征在于：采用根据权利要求1至9中任一项所述的制备方法制备得到，包括位于基体上的过渡层、第一金刚石碳基涂层、第二金刚石碳基涂层， 所述第一金刚石碳基涂层的硬度大于第二金刚石碳基涂层的硬度。
...【技术特征摘要】
1.一种类金刚石碳基涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，所述预处理包括表面物理化学清洗和真空腔室辉光清洗。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤s2包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤a1或a2中，采用hipims电源溅射cr靶；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤a4和a5中，所述碳源气体为乙炔气体，所述步骤a1至a5中，所述惰性保护气体为氩气。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤a1中，基体偏压650v，刻蚀...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢焕钧，吴平，罗阳，韩明月，徐长云，李刘合，孟伟，
申请(专利权)人：中国航发中传机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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