[发明专利]镁合金表面类金刚石碳膜的制备方法

权利要求书

1.一种镁合金表面类金刚石碳膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

①对镁合金基材表面进行清洗和喷砂粗化处理，得到处理好的基材；

②采用冷喷涂在基材表面喷涂一种金属或金属陶瓷涂层，在镁合金基材表面得到冷喷涂中间层；

i)所述的冷喷涂条件为：工作气体预热温度为500～800℃，压力为2.5～3.5MPa，喷涂距离为20～40mm，喷枪移动速度为50～400mm/s，喷涂气体为氦气或氮气；

ii)所述的金属或金属陶瓷材料为420不锈钢、304不锈钢、316L不锈钢、WC-12Co、WC-17Co、WC-CoCr或WC-NiCr；

iii)所述的金属或金属陶瓷涂层的厚度为100μm～1mm；

③将冷喷涂中间层进行抛光处理以达到设定的粗糙度；

④将抛光处理后的带有冷喷涂中间层的镁合金基材置于磁控溅射沉积设备中，设定镀膜工艺参数后，在冷喷涂中间层表面制备类金刚石碳膜；

i)所述的镀膜工艺参数为：沉积过程中，通入高纯氩气与甲烷混合气体，腔体气压为0.6～1.0Pa，氩气与甲烷气体的质量流量比为65/45～85/45，基底脉冲偏压为-200～-400V，脉冲占空比为20％～60％，沉积1.5～3.5h后冷却；

所述的类金刚石碳膜硬度介于15～25GPa之间，内应力介于0.2～0.6GPa之间，膜基结合力介于20～30N之间，在大气环境下，所述的类金刚石碳膜与GCr15钢球对偶配副时的干摩擦系数在0.08～0.12之间。

2.根据权利要求1所述的镁合金表面类金刚石碳膜的制备方法，其特征在于步骤①中所述的喷砂粗化处理条件为：喷砂压力为0.3～1.0MPa，喷砂时间为10～30s，喷砂用砂丸目数为40～200目。

3.根据权利要求1所述的镁合金表面类金刚石碳膜的制备方法，其特征在于步骤③所述的抛光处理采用机械、电解或化学抛光处理，并且，抛光后粗糙度Ra达到0.1～0.6。

4.根据权利要求1所述的镁合金表面类金刚石碳膜的制备方法，其特征在于步骤④所述的类金刚石碳膜厚度为0.5～2.5μm。