一种纳米复合润滑薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种中频磁控溅射技术制备TiSiCN纳米复合润滑薄膜的方法。本发明利用中频磁控溅射技术，以CH4和N2为反应气体溅射TiSi复合靶，通过调节复合靶中Ti和Si原子比、CH4和N2气体比例、脉冲偏压制备TiSiCN纳米复合润滑薄膜。本发明解决了单一TiC、TiN和DLC薄膜摩擦学性能的局限性，克服了CVD法制备TiSiCN薄膜残余气体毒性大的难题。制备的薄膜具有较高的硬度，低的摩擦系数和良好的抗磨性，适用于轴承、小型转轴和空间运动部件等机械零部件表面的自润滑耐磨薄膜。

主权项

一种纳米复合润滑薄膜的制备方法，其特征在于该方法依次包括A、B、C和D四个步骤：A将基底材料置于中频磁控溅射薄膜沉积系统的真空室，抽真空至≤3.0×10‑3Pa，通入氩气至0.4～2.0Pa；打开脉冲偏压电源，调节偏压为‑700～‑1000V，占空比15％～80％，用氩离子溅射清洗基底表面；所述的基底材料为不锈钢片或单晶硅片；B开启中频电源起辉光，对TiSi复合靶预溅射10～20min；C调节中频溅射电源电流至1.0～3.0A，脉冲偏压‑100～‑1000V，占空比为15％～80％，沉积TiSi过渡层10～20min；D真空室内通入CH4和N2气体，调节中频溅射电源电流至1.0～3.0A，溅射电压为400～450V，脉冲偏压为‑100～‑1000V，占空比为15％～80％，沉积90～150min，制备出TiSiCN纳米复合润滑薄膜。