[发明专利]金及其合金表面透明类金刚石纳米薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种金及其合金表面透明类金刚石纳米薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)金及其合金表面预处理，去除表面污染物；

2)将预处理后的金及其合金固定在工件托架上，采用离子源轰击清洗样品表面；

3)制备氧化物过渡镀层及其厚度控制：同时开启离子源和磁控溅射源，所用的磁控溅射靶为含有金溶解元素和能形成碳化物的元素的磁控溅射合金靶，且其中金溶解元素的原子百分含量为10-30at％；采用膜厚监控仪在线监控氧化物过渡镀层厚度，控制该氧化物过渡镀层的厚度1-2纳米；所述金溶解元素为铝或镍；

4)制备高透明度类金刚石涂层；通入氩气和碳氢化合物的混合气体，维持真空室总压强为0.3-1.0Pa，开启离子源沉积类金刚石涂层；工件偏压控制为300-600V；采用膜厚监控仪在线监控DLC涂层厚度控制该DLC涂层的厚度3-10纳米。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述能形成碳化物的元素为钛、硅、铬或钨。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)-4)所述离子源为直流弧离子源或射频离子源。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)采用离子源轰击清洗样品表面为采用离子源获得的氩离子束轰击清洗金及其合金表面，时间为20-40分钟，维持真空室压强为0.1Pa，维持工件偏压为200-400V；采用低压直流弧离子源时，直流弧电流为30-60A；采用射频离子源时，离子源功率为1.5～2.0kW，束电流为1.0～2.0A。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中真空室真空度为0.1-0.3Pa；磁控溅射靶电流15-30A，工件偏压50-100V；当使用低压直流弧离子源时，直流弧电流为20-40A；当使用射频离子源时，离子束源功率为0.5～1.0kW，束电流为0.5～1.0A。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中使用离子源为低压直流弧离子源时，直流弧电流为30-60A；当使用射频离子源时，离子源功率为1.5～2.0kW，束电流为1.0～2.0A。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中所用含碳气体是含碳数超过2且饱和单键超过80％的碳氢化合物，碳氢化合物气体的分压为0.3-0.7Pa。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述碳氢化合物为金刚烷或乙烷。

9.一种金及其合金表面透明类金刚石纳米薄膜，其特征在于其由权利要求1-8任一项所述制备方法制得。