一种具有多环境适应性的薄膜材料的制备技术

摘要

本发明公开一种具有多环境适应性的二硫化钼/含氢非晶碳多层薄膜材料的制备技术。采用MoS₂/a-C:H多层结构的设计，并利用反应非平衡磁控溅射技术制备。制备方法简便，而且制备的薄膜结构致密，避免了贯穿膜层的空洞缺陷；同时硬质a-C:H膜层提高了薄膜的承载能力，软质MoS₂膜层提高了薄膜的润滑性能，从而提高了薄膜的多环境适应性。MoS₂/a-C:H多层薄膜在真空、空气、氮气环境中均具有良好的摩擦学性能，可以用作空间润滑材料在载人航天飞船、星际探测器、人造卫星等众多领域得到应用。

主权项

一种具有多环境适应性的薄膜材料的制备技术，其特征在于薄膜材料的制备过程是在一个非平衡磁控溅射镀膜机的真空腔室内完成，具体步骤为：A、活化清洗表面：将光滑、洁净的金属基底置于非平衡磁控溅射镀膜机的真空腔室内后抽真空至10^‑3 Pa以下，通入氩气作为离化气体，基底施加脉冲偏压，辉光放电产生等离子体，对基底表面进行等离子体活化清洗；B、过渡层制备：清洗完毕后，利用非平衡磁控溅射的方法首先制备硅过渡层，选用高纯硅作为溅射靶材，以氩气作为溅射气体，基体附加脉冲负偏压，沉积一定厚度后关闭； C、利用非平衡反应磁控溅射的方法制备MoS₂/a‑C:H多层薄膜材料：溅射靶材选用MoS₂靶和石墨靶，其中制备每层MoS₂层与a‑C:H层时的反应气源分别是：Ar与Ar/CH₄，通过改变靶电流和CH₄的通入时间，实现MoS₂/a‑C:H多层结构交替和周期变化，打开中频电源和脉冲偏压电源，沉积膜层，镀膜完毕后冷却至温度小于40℃，释放真空取出制得的薄膜材料。