申請(qǐng)?zhí)枺?01410528262.5

       申請(qǐng)人：中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所

       摘要： 本發(fā)明公開(kāi)了一種高硬度、低應(yīng)力的多元復(fù)合類(lèi)金剛石涂層。該涂層由類(lèi)金剛石、第一摻雜元素Al或Cu以及第二摻雜元素Cr或W組成，并且，在該多元復(fù)合類(lèi)金剛石涂層中，第一摻雜元素、第二摻雜元素的原子百分含量分別為1.56％～4.69％。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該共摻雜的類(lèi)金剛石涂層兼具高硬度與低應(yīng)力，同時(shí)還具有低的摩擦系數(shù)和磨損率、良好韌性和耐蝕性，以及高膜基結(jié)合力，因此是一種綜合性能良好的多功能涂層。

       主權(quán)利要求：1.高硬度、低應(yīng)力的多元復(fù)合類(lèi)金剛石涂層，其特征在于：位于基體表面，由類(lèi)金剛石、第一摻雜元素以及第二摻雜元素組成，所述的第一摻雜元素為Al元素或Cu元素，第二摻雜元素為Cr元素或W元素；并且，在所述的多元復(fù)合類(lèi)金剛石涂層中，第一摻雜元素的原子百分比含量為1.56％～4.69％，第二摻雜元素的原子百分比含量為1.56％～4.69％。

       2.如權(quán)利要求1所述的高硬度、低應(yīng)力的多元復(fù)合類(lèi)金剛石涂層，其特征在于： 所述的多元復(fù)合類(lèi)金剛石涂層的厚度為0.3～4μm。

       3.如權(quán)利要求1所述的高硬度、低應(yīng)力的多元復(fù)合類(lèi)金剛石涂層，其特征在于： 所述的多元復(fù)合類(lèi)金剛石涂層的應(yīng)力值為0.06～0.25GPa，硬度值為20～30GPa。

       4.如權(quán)利要求1所述的高硬度、低應(yīng)力的多元復(fù)合類(lèi)金剛石涂層，其特征在于： 所述的多元復(fù)合類(lèi)金剛石涂層與鋼球?qū)δサ哪Σ料禂?shù)在0.1以下。

       5.如權(quán)利要求1所述的高硬度、低應(yīng)力的多元復(fù)合類(lèi)金剛石涂層，其特征在于： 所述的基體是硬質(zhì)合金、各類(lèi)鋼材、鋁合金、鎂合金。

       6.制備如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的高硬度、低應(yīng)力的多元復(fù)合類(lèi)金 剛石涂層的方法，其特征在于：采用離子束復(fù)合磁控濺射鍍膜設(shè)備，該設(shè)備包括真空室、 線(xiàn)性離子源、磁控濺射源和工件托架，具體包括以下步驟： 步驟1、將基底置于真空室的工件托架上，開(kāi)啟線(xiàn)性離子源，向線(xiàn)性離子源通入氬 氣清洗基底； 步驟2、同時(shí)開(kāi)啟線(xiàn)性離子源和磁控濺射源，磁控濺射源為第一摻雜金屬與第二摻 雜金屬的復(fù)合靶，向線(xiàn)性離子源通入CH4或C2H2碳?xì)錃怏w，向磁控濺射源通入氬氣， 通過(guò)改變磁控濺射源電流和功率，控制沉積涂層中的金屬元素的原子百分比含量； 步驟3、真空室溫度降至室溫，取出基體，該基體表面即為所述多元復(fù)合類(lèi)金剛石 涂層。

       7.如權(quán)利要求6所述的所述的高硬度、低應(yīng)力的多元復(fù)合類(lèi)金剛石涂層的制備方 法，其特征在于：所述的步驟1中，線(xiàn)性離子源工作電流為0.2A，工作功率為260～400W。

       8.如權(quán)利要求6所述的所述的高硬度、低應(yīng)力的多元復(fù)合類(lèi)金剛石涂層的制備方 法，其特征在于：所述的步驟2中，線(xiàn)性離子源的工作電流為0.2～1A，工作功率為 250～320W。

       9.如權(quán)利要求6所述的所述的高硬度、低應(yīng)力的多元復(fù)合類(lèi)金剛石涂層的制備方 法，其特征在于：所述的步驟2中，磁控濺射靶功率為0.95～1.5KW，工作電流為2.5～3A。

       10.如權(quán)利要求6所述的所述的高硬度、低應(yīng)力的多元復(fù)合類(lèi)金剛石涂層的制備方 法，其特征在于：所述的步驟2中，同時(shí)將基底負(fù)偏壓設(shè)為50～100V。