[发明专利]一种提高压缩机滑片减摩耐磨性的薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种提高压缩机滑片减摩耐磨性的薄膜，位于压缩机滑片基体的弧面，其特征在于：所述的薄膜为四层结构，自所述压缩机滑片基体起，第一层是金属单质薄膜结合层，第二层是金属氮化物薄膜过渡层，第三层是金属碳化物薄膜过渡层，第四层为类石墨碳膜层。

2.根据权利要求1所述的提高压缩机滑片减摩耐磨性的薄膜，其特征在于，所述金属单质薄膜结合层是采用磁控溅射的方法通入氩气，氩气辉光放电，电离出氩离子在电场力的作用下轰击靶材，溅射靶材原子沉积在基体表面而制成。

3.根据权利要求1所述的提高压缩机滑片减摩耐磨性的薄膜，其特征在于，所述金属氮化物薄膜过渡层是采用磁控溅射方法获得的金属靶材原子与通入的氮气反应生成的氮化物沉积而制成。

4.根据权利要求1所述的提高压缩机滑片减摩耐磨性的薄膜，其特征在于，所述金属碳化物薄膜过渡层是采用磁控溅射方法获得的金属靶材原子与磁控溅射方法获得的石墨靶材原子反应沉积而制成。

5.根据权利要求1所述的提高压缩机滑片减摩耐磨性的薄膜，其特征在于，所述类石墨碳膜层是采用磁控溅射方法获得石墨靶材原子沉积而制成。

6.根据权利要求1～5任一所述的提高压缩机滑片减摩耐磨性的薄膜，其特征在于，所述金属单质薄膜结合层、所述金属氮化物薄膜过渡层和所述金属碳化物薄膜过渡层中的金属包括铬、钛、钨或银中的一种或多种。

7.根据权利要求1～5任一所述的提高压缩机滑片减摩耐磨性的薄膜，其特征在于，所述压缩机滑片基体的材质包括高速钢、不锈钢或轴承钢。

8.一种制备权利要求1～7任一一种提高压缩机滑片减摩耐磨性的薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、清洗滑片基体：

将表面预处理完毕的滑片基体固定在工件挂具上，调整真空室气压至2.0×10-5Torr～6.0×10-5Torr，通入氩气，磁控溅射源工作电流调整为0.1A～1A，调整滑片基体的负偏压0～500V，工作时间为5分钟～40分钟；

步骤2、在滑片基体上依次沉积各层涂层：

(1)沉积金属单质薄膜过渡层：

将滑片基体的负偏压调整为30V～200V，继续通入氩气，磁控溅射源的工作电流调整为0.1A～10A，工作时间为5分钟～20分钟；

(2)沉积金属氮化物薄膜过渡层：

保持步骤(1)中工作条件不变，通入氮气，工作时间为10分钟～50分钟；

(3)沉积金属碳化物薄膜过渡层：

停止通入氢气，调整磁控溅射工作电源为0.5A～12A，工作时间为30分钟～120分钟；

(4)沉积类石墨碳膜涂层：

调整基体的负偏压为30V～200V，工作时间为100分钟～500分钟，关闭磁控溅射工作电源；

步骤3、取出滑片基体：

待真空室温度降至室温，取出滑片，滑片表面得到四层结构的薄膜。

9.根据权利要求8所述的一种制备提高压缩机滑片减摩耐磨性的薄膜的方法，其特征在于，所述滑片基体表面预处理方法为气体渗氮、气体碳氮共渗、气体氧—碳—氮三元共渗中的任意一种化学热处理方法。

10.根据权利要求8或9所述的一种制备提高压缩机滑片减摩耐磨性的薄膜的方法，其特征在于，所述步骤2中采用镀膜设备进行沉积，所述镀膜设备为非平衡闭合场磁控溅射离子镀膜机，包括真空室、磁控溅射源、能同时公转自转的工件挂具，挂具安装在真空室内，磁控溅射源上安装靶材。