[发明专利]金属掺杂的类金刚石表面离子液体润滑剂自组装润滑薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种金属掺杂的类金刚石表面离子液体润滑剂自组装润滑薄膜的制备方法。本发明以离子液体润滑剂为原料，采用磁控溅射设备制备金属掺杂的类金刚石碳膜并在其上组装稳定、均匀且有序的液体润滑剂薄膜。其特点是：制备过程常温操作，对基底的材质和形状要求较低；薄膜稳定、均匀，表面粗糙度较低；薄膜减摩抗磨以及抗粘着性能好。摩擦、磨损试验结果表明：本发明所涉及的离子液体润滑剂与金属掺杂的类金刚石具有很好的结合性能，并具有良好的减摩、抗磨和抗粘着性能，有望成为解决空间机械和信息技术等领域材料的保护和润滑问题的有效手段。

主权项

1、一种金属掺杂的类金刚石表面离子液体润滑剂自组装润滑薄膜的制备方法，其特征在于该方法依次包括以下两个步骤：(一)金属掺杂的类金刚石碳膜的制备：以单晶硅片作基底，使用前进行彻底清洗，置于真空室中；溅射前将真空室气压预抽至低于1×10-3Pa～3×10-3Pa，在沉积薄膜前用Ar等离子体轰击10分钟以进一步清洗硅片表面。采用TiAl靶，Ar和CH4气体作为溅射和反应气体，通过控制进入真空室的气体流量、沉积功率和基底负偏压制备金属掺杂的类金刚石碳膜。(二)金属掺杂的类金刚石碳膜表面润滑剂组装有机膜的制备：选取易吸附于金属掺杂的类金刚石碳膜表面的离子液体润滑剂配制成溶液；将制得的金属掺杂的类金刚石碳膜浸入离子液体润滑剂溶液中于室温下反应24～48小时；取出后用二氯甲烷彻底清洗并吹干，即得到具有一定有序性的有机薄膜；离子液体润滑剂选自1-烯丙基-3-己基咪唑六氟磷酸盐离子液体、1-甲基—3-三丁基膦基六氟磷酸咪唑盐离子液体或含双咪唑环六氟磷酸离子液体。