[发明专利]一种用于气浮轴承的复合涂层制备方法

权利要求书

1.一种用于动压气浮轴承的复合涂层制备方法，其特征在于，采用中频反应磁 控溅射系统沉积复合涂层，靶材为纯度99.9％的Ti和Al/Ti的原子质量比为67∶33的 AlTi合金靶材，氮气、氩气纯度＞99.9％，钢瓶内气压大于10MPa；真空室本底压强 小于3×10^-4Pa，冷却水出口温度低于25℃，回水温度低于40℃，工件架公转转速在 0-20转/分范围内连续可调，步骤如下：

1)镀工件清洗与工件装卡

分别用洗涤剂、去离子水、丙酮、无水乙醇对被镀工件进行超声波清洗和脱水处 理，每次清洗时间为10-20min，功率密度40-60W/件，干燥后转载到工架上待镀；打 开机械泵、分子泵抽真空到压强低于3×10^-4Pa后，向真空室内输入氩气20-30sccm， 使真空室内的压强为1Pa，打开偏压、射频电源，调节匹配器，真空室内发生辉光放 电，增大入射功率，直到偏压值大于500V，对工件表面进行等离子体刻蚀清洗，持 续时间5-15分钟；

2)钛金属粘接层镀制

减少氩气流入量，使真空室气压降低至4×10^-1Pa，打开工件架旋转开关，使工件 架进行转动，转动速率为10rpm，启动工件加热装置，将工件加热至300℃，打开工 件偏压电源，将工件射频偏压增至200-600V，打开钛靶射频电源，向溅射阴极施加小 功率射频信号，调节匹配器，使磁控溅射阴极起辉，逐渐加大入射功率至200-400W， 镀制钛金属粘接层5-10分钟，其厚度在100-200nm；

3)镀制AlTiN支撑层

关闭钛靶驱动电源，打开铝钛靶中频驱动电源，电流为1.0A，占空比为60％，镀 制AlTiN支撑层30-60分钟；

4)镀制金属钛掺杂的抗摩擦磨损DLC层

关闭铝钛靶驱动电源和氮气气体质量流量计；关闭工件加热装置，当工件温度下 降至200℃以下时，向真空室内通入乙炔气体，至10-20sccm，开钛靶射频电源，逐 渐加大入射功率至100-200W，镀制金属钛掺杂的抗摩擦磨损DLC层；

关闭射频电源，待真空室温度降低至100℃以下，打开真空室，取出工件。