[发明专利]一种改善关节轴承摩擦副润滑性能的方法

权利要求书

1.一种改善关节轴承摩擦副润滑性能的方法，其特征在于：所述方法为在关节轴承内圈外表面沉积复合碳基薄膜，包括以下步骤：

(1)向沉积室内通入氩气，打开离子束和偏压电源，对关节轴承内圈附加偏压；打开磁控溅射Ti靶，通入氩气和乙炔，在关节轴承内圈外表面沉积钛-碳过渡层；

过渡层沉积工艺参数为：工作气压为0.5Pa～0.7Pa，所述偏压通过直流脉冲加载，为-400V～-500V；占空比为50％～60％，频率为30KHz～50KHz，钛靶电流为1A～3A；沉积时间为60min～80min；氩气和乙炔的流量分别从20sccm匀速增加到80sccm，并保持流量比为1:1；

(2)关闭磁控溅射Ti靶，继续向沉积室内通入氩气和乙炔并保持流量比为1:1，打开离子束和偏压电源，并打开磁控溅射C靶，在钛-碳过渡层上表面沉积类金刚石薄膜，得到复合碳基薄膜；

类金刚石薄膜沉积工艺参数为：工作气压为0.8Pa～1.1Pa，乙炔体积为通入乙炔和氩气总体积的50％～60％；偏压电源为直流脉冲电源，偏压为-300V～-500V；占空比为50％～60％，频率为30KHz～50KHz；C靶电流为2A～3A，离子束电压为1100V～1300V，沉积时间为200min～350min。

2.根据权利要求1所述一种改善关节轴承摩擦副润滑性能的方法，其特征在于：所述方法还包括对关节轴承内圈外表面的清洗，包括以下步骤：

(1)将关节轴承内圈清洗至无油污和锈迹，脱水干燥，得到清洁的关节轴承内圈；

(2)将清洁的关节轴承内圈放入沉积室内，抽真空至2×10³Pa；通入氩气，打开离子束和脉冲偏压，对关节轴承内圈外表面进行离子清洗；

离子清洗的工艺参数为：沉积室内工作气压为0.5Pa～1.5Pa，脉冲偏压为-400V～-600V，离子束电压为1100V～1300V，离子清洗时间为20min～30min。

3.根据权利要求2所述一种改善关节轴承摩擦副润滑性能的方法，其特征在于：先用丙酮超声波振荡清洗去油，然后用去离子水超声波振荡漂洗；再用除锈剂超声波振荡清洗去锈，然后去离子水超声波振荡漂洗，最后用乙醇超声波振荡清洗后，使用氮气吹干脱水。

4.根据权利要求2所述一种改善关节轴承摩擦副润滑性能的方法，其特征在于：离子清洗的工艺参数为：沉积室内工作气压为0.7Pa～1.1Pa，离子清洗的时间为20min。

5.根据权利要求2所述一种改善关节轴承摩擦副润滑性能的方法，其特征在于：步骤(1)中，先用丙酮超声波振荡清洗去油，然后用去离子水超声波振荡漂洗；再用除锈剂超声波振荡清洗去锈，然后去离子水超声波振荡漂洗，最后用乙醇超声波振荡清洗后，使用氮气吹干脱水；

步骤(2)中，离子清洗的工艺参数为：沉积室内工作气压为0.7Pa～1.1Pa，离子清洗的时间为20min。

6.根据权利要求1～5中任一项所述一种改善关节轴承摩擦副润滑性能的方法，其特征在于：所述复合碳基薄膜中，钛-碳过渡层的厚度为0.5μm～1μm，类金刚石薄膜的厚度为1μm～3μm。