预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/8
2/8
3/8
4/8
5/8
6/8
7/8
8/8

在线预览结束,喜欢就下载吧,查找使用更方便

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111286717A(43)申请公布日2020.06.16(21)申请号201911363974.5(22)申请日2019.12.26(71)申请人兰州空间技术物理研究所地址730000甘肃省兰州市城关区渭源路97号(72)发明人冯兴国周晖张凯锋郑军郑玉刚万志华刘兴光(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人周蜜仇蕾安(51)Int.Cl.C23C16/26(2006.01)C23C16/517(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种类富勒烯碳基复合薄膜及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种类富勒烯碳基复合薄膜及其制备方法,属于表面工程技术领域。本发明所述的复合薄膜中,采用碳膜作为过渡层,而且碳膜中的sp2键含量逐渐减少,sp3键含量逐渐增多,使过渡层硬度逐渐从接近基体到接近类富勒烯碳基层过渡,该复合薄膜具有硬度高、结合力好以及良好的耐磨损性能。本发明采用直流-射频等离子体增强化学气相沉积技术制备,通过独立控制等离子体的密度及其能量,实现对类富勒烯碳基复合薄膜微结构的控制,克服了直流或射频等离子体增强化学气相沉积类富勒烯碳基薄膜等离子体能量和密度不能独立控制的不足。CN111286717ACN111286717A权利要求书1/1页1.一种类富勒烯碳基复合薄膜,其特征在于:所述复合薄膜是由过渡层和类富勒烯碳基层组成的复合结构,过渡层与基底接触;过渡层和类富勒烯碳基层都是含氢非晶碳,由基底到类富勒烯碳基层方向,过渡层中sp2键含量逐渐减少而sp3键含量逐渐增多,类富勒烯碳基层为卷曲结构且sp3键含量比过渡层多。2.根据权利要求1所述的类富勒烯碳基复合薄膜,其特征在于:过渡层的厚度以及类富勒烯碳基层的厚度分别独立为800nm~1000nm。3.一种如权利要求1或2所述的类富勒烯碳基复合薄膜的制备方法,其特征在于:所述方法步骤如下,(1)先将基底放入镀膜室中进行表面刻蚀清洗处理;(2)然后,将甲烷与氩气按1:(1~2)的流量比通入镀膜室中,使镀膜室的气压为10Pa~15Pa;镀膜室中的上极板与射频电源连接,射频功率由0.6kW逐渐增大至0.8kW;镀膜室中的下极板与直流脉冲电源连接,偏压由-400V逐渐增大至-600V,占空比为0.4~0.7,频率为20kHz~40kHz,在基底上形成过渡层;(3)再将甲烷与氩气按1:1的流量比通入镀膜室中,使镀膜室的气压为10Pa~15Pa;镀膜室中的上极板与射频电源连接,射频功率为0.8kW~1.0kW;镀膜室中的下极板与直流脉冲电源连接,偏压为-600V~-1000V,占空比为0.4~0.7,频率为20kHz~40kHz,在过渡层上形成类富勒烯碳基层,即完成所述复合薄膜的制备。4.根据权利要求3所述的类富勒烯碳基复合薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(1)中基底表面刻蚀清洗处理的具体操作如下:向镀膜室中通入10Pa~15Pa的氩气,基底上施加-800V~-1200V的脉冲偏压,占空比为0.4~0.7,频率为20kHz~40kHz,对基底表面刻蚀清洗20min~30min。5.根据权利要求3所述的类富勒烯碳基复合薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(2)中射频功率增加的幅度为0.2kW/h~0.4kW/h。6.根据权利要求3所述的类富勒烯碳基复合薄膜的制备方法,其特征在于:步骤(2)中偏压增加的幅度为200V/h~400V/h。2CN111286717A说明书1/4页一种类富勒烯碳基复合薄膜及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种类富勒烯碳基复合薄膜及其制备方法,属于表面工程技术领域。背景技术[0002]类富勒烯碳基薄膜是一种新型的碳基薄膜,具有硬度高、韧性好以及良好的耐磨损性能,在航天航空活动零部件中具有良好的应用前景。目前,国内外对类富勒烯碳基薄膜的研究已逐渐形成热点,而且现在主要采用磁控溅射和直流或射频PECVD(等离子体增强化学气相沉积)制备类富勒烯结构碳基薄膜。磁控溅射制备类富勒烯碳基薄膜的温度相对较高,制备温度>300℃,对基体材料的温度敏感性较为苛刻,而射频或直流等离子体增强化学气相沉积技术不能独立控制等离子体的密度及其能量,致使类富勒烯碳基薄膜的制备窗口相对较窄且结构控制性较低。发明内容[0003]针对现有技术中存在的不足,本发明提供一种类富勒烯碳基复合薄膜及其制备方法,该复合薄膜由碳膜过渡层和类富勒烯碳基层组成,采用直流-射频等离子体增强化学气相沉积技术制备,通过独立控制等离子体的密度及其能量,实现对类富勒烯碳基复合薄膜微结构的控制,使该复合薄膜具有硬度高、结合力好以及良好的耐磨损性能。[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的。[0005]一种类富勒烯