铝材表面的类金刚石覆膜改性方法及其装置

摘要

本发明公开了铝材表面的类金刚石覆膜改性方法及其装置。装置包括绝缘体反应室，反应室与化学气相沉积的供气系统及真空系统相连通，在反应室内有陶瓷围成的封闭室和两块上下平行的电极，其中上电极位于封闭室中，其下表面紧贴封闭室的底板面，与等离子体激发脉冲电源相连，下电极接地并固定在封闭室外的加热器上，供气管的喷嘴位于两平行电极间。采用该装置以C₂H₆、H₂、Ar组成的混合气体为反应源气体，在铝材表面涂覆类金刚石(DLC)薄膜。本发明工艺简单、成本低，实现了在铝材表面涂覆类金刚石薄膜，大大提高了Al/DLC复合材料的表面硬度、耐腐蚀性和电绝缘性等综合性能。且成膜速度快，膜厚可达4－6μm而不脱落，结合牢固。

主权项

1.铝材表面的类金刚石覆膜改性方法，其特征在于步骤如下：1)清洗片状铝材：将片状铝材在60℃0.5％稀盐酸浸泡10-30分钟，去离子水漂洗后于乙醇中超声波震荡处理，去离子水漂洗，浸泡于丙酮溶液中待用；2)以清洁的片状铝材为衬底，将其置于介质阻挡放电等离子体化学气相沉积装置的反应室中，并固定在上下平行的平板式电极之间，抽真空至本底真空3×10-3Pa，通入纯氩气和氢气，衬底加热至50～250℃，开启介质阻挡放电电源产生等离子体轰击衬底，以去除衬底表面残余氧化层和杂质；3)通入纯度为99.9％的C2H4气体，控制气体流量比为Ar∶H2∶C2H4＝4∶0.5-1.5∶0.1-0.5，调整反应压强至100-500Pa，调整介质阻挡放电电源的频率1.2-2.0kHz、电压5-20kV，上下电极间距5-15mm，沉积类金刚石薄膜。