[发明专利]一种自适应长效润滑性能金/碳复合薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种自适应长效润滑性能金/碳复合薄膜的制备方法，包括以下工艺步骤：

（1）等离子体清洗表面：对基材部件进行氩气等离子体清洗刻蚀，去除基底表面残留的杂质和污染物；

（2）钛打底层的制备：以氩气为溅射气体，以钛靶为溅射靶材，采用磁控溅射方法制备钛打底层；

（3）碳/钛混合梯度过渡层的制备：以氩气为溅射气体，以钛靶和石墨靶为溅射靶材制备碳/钛混合梯度过渡层；

（4）金/碳复合层的制备：以金属Au靶和石墨靶为溅射靶材，以氩气为溅射气体，基材部件附加负偏压，制备金/碳复合层；金和石墨靶材纯度高于99.8%；溅射气压为0.3~0.8 Pa；金靶溅射功率范围为2~8 W/cm²；石墨靶溅射功率范围为1~12 W/cm²；基体负偏压为-50~ -400 V；金/碳复合层厚度为1~5 um，薄膜中的金含量为10 at.%~50 at.%。

2.如权利要求1所述的一种自适应长效润滑性能金/碳复合薄膜的制备方法，其特征在于：基材部件的材质选自不锈钢、钛合金、铜。

3.如权利要求1所述的一种自适应长效润滑性能金/碳复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中等离子体清洗表面的工艺为：真空室的真空气压低于1×10^-2 Pa；清洗气压稳定在1.0~3.0 Pa，基体负偏压-400 V~-800 V，处理时间20~40 min。

4.如权利要求1所述的一种自适应长效润滑性能金/碳复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）中钛打底层的制备工艺为：以氩气为溅射气体，以钛靶为溅射靶材，采用磁控溅射方法制备钛打底层；具体工艺参数严格控制如下：Ti靶材纯度高于99.8%；溅射气压为0.3~0.8 Pa；靶溅射功率范围为2~10 W/cm²；基体负偏压为-50 V~-400 V；Ti层厚度为0.1~1um。

5.如权利要求1所述的一种自适应长效润滑性能金/碳复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）中碳/钛混合梯度过渡层的制备工艺为：Ti和石墨靶材纯度高于99.8%；溅射气压为0.3~0.8 Pa；逐渐调低Ti靶溅射功率，初始设定溅射功率为2~10 W/cm²；梯度调高石墨靶溅射功率至2~10 W/cm²；基体负偏压为-50~ -400 V；碳/钛混合过渡层厚度为0.1~3 um。

6.如权利要求1所述的一种自适应长效润滑性能金/碳复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）中Ti靶溅射功率逐渐调低，是均速调节钛靶溅射功率由设定功率匀速降至0 W/cm²。

7.如权利要求6所述的一种自适应长效润滑性能金/碳复合薄膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）中石墨靶溅射功率逐渐调高，是均速调节石墨靶溅射功率由0W/cm²匀速升至设定功率。