轻质软金属表面碳基薄膜材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种在轻质软金属表面制备碳基薄膜材料的方法。本发明制备的复合碳薄膜材料不仅与轻质软金属底材具有良好的结合强度，而且展现了极其优异的承载能力和摩擦学性能。上述优异性能可以有效地解决轻合金运动部件表面的功能防护以及摩擦、磨损与腐蚀问题。本发明的优点是薄膜制备过程简单，各制备参数易操控。

主权项

一种轻质软金属表面碳基薄膜材料的制备方法，其特征在于该方法以此步骤为：A.活化清洗表面：将在丙酮和乙醇中超声处理后的金属基底置于样品室后抽真空至6×10‑3Pa以下，通入高纯氩气、氮气作为离化气体，打开脉冲偏压电源，辉光放电产生等离子体，对基底表面进行活化清洗；B.清洗完毕后，利用非平衡磁控溅射的方法在轻质合金表面制备多层梯度过渡层，选用高纯度的钛、铬和石墨材料作为溅射靶材，以高纯氩气作为溅射气体，基体附加脉冲负偏压，首先开启钛或铬溅射靶制备一层单质钛或铬层，然后打开石墨靶，逐渐增加石墨靶溅射电流，同时减小钛或铬靶溅射电流，构筑碳化钛、碳化铬梯度层；C.利用非平衡磁控溅射的方法制备碳复合薄膜材料：接上步骤，待钛或铬靶溅射电流降至一定值时，维持不变；调节石墨靶溅射电流，开始沉积钛或铬微量掺杂的碳复合薄膜后关闭，冷却至温度小于40℃，释放真空取出样品。