申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)
發(fā)明人:李曉 胡曉君 馮濤 章航程
摘要:本發(fā)明提供了一種亞穩(wěn)奧氏體不銹鋼表面制備金剛石薄膜的方法,所述方法為:通過(guò)磁控濺射技術(shù)在經(jīng)過(guò)噴砂處理的亞穩(wěn)奧氏體不銹鋼表面沉積Cr/CrN過(guò)渡層,再將表面沉積有Cr/CrN過(guò)渡層的奧氏體不銹鋼先浸沒(méi)于金剛石微粉的丙酮懸浮液中超聲振蕩,然后浸沒(méi)于丙酮中超聲振蕩,干燥后,通過(guò)化學(xué)氣相沉積工藝,在Cr/CrN過(guò)渡層上沉積金剛石薄膜,制得成品;本發(fā)明制備的金剛石薄膜具有良好的膜基結(jié)合強(qiáng)度,以HR?150A洛氏硬度計(jì)在150Kgf壓頭作用下,壓痕表面未出現(xiàn)裂紋或損傷。
主權(quán)利要求:1.一種亞穩(wěn)奧氏體不銹鋼表面制備金剛石薄膜的方法,其特征在于,所述方法按如下步驟進(jìn)行:(1)對(duì)亞穩(wěn)奧氏體不銹鋼表面進(jìn)行噴砂處理,所述噴砂處理采用30~320目的玻璃砂,工作壓力為0.1~0.5MPa,噴砂時(shí)間為1~30min;(2)通過(guò)磁控濺射技術(shù)在經(jīng)過(guò)步驟(1)處理的亞穩(wěn)奧氏體不銹鋼表面沉積Cr/CrN過(guò)渡層,操作方法為:將經(jīng)過(guò)步驟(1)處理的亞穩(wěn)奧氏體不銹鋼置于非平衡磁控濺射儀中,先用Ar等離子體清洗,基體偏壓為400~500V,時(shí)間為20~30min;再沉積Cr層,基體偏壓為60~100V,沉積時(shí)間為10~150min;然后在真空室中通入氮?dú)?,進(jìn)行CrN反應(yīng)磁控濺射沉積,N2的體積流量在90~1200min的沉積時(shí)間內(nèi)從20sccm逐漸升高到30sccm,得到表面沉積有Cr/CrN過(guò)渡層的奧氏體不銹鋼;(3)將步驟(2)所得表面沉積有Cr/CrN過(guò)渡層的奧氏體不銹鋼先浸沒(méi)于金剛石微粉的丙酮懸浮液中,20~80KHz超聲振蕩5~40min,再浸沒(méi)于丙酮中,20~80KHz超聲振蕩1~30s,干燥后,通過(guò)化學(xué)氣相沉積工藝,在沉積溫度600~700℃、沉積氣壓1.3~6KPa、偏流1~4A、丙酮載氣與氫氣流量比為0.3~0.45:1、沉積時(shí)間60~180min的條件下,在Cr/CrN過(guò)渡層上沉積金剛石薄膜,制得成品。
2.如權(quán)利要求1所述的亞穩(wěn)奧氏體不銹鋼表面制備金剛石薄膜的方法,其特征在于,步驟(1)中,所述的亞穩(wěn)奧氏體不銹鋼為200系列Cr-Mn型奧氏體不銹鋼或300系列Cr-Ni型奧氏體不銹鋼。
3.如權(quán)利要求1所述的亞穩(wěn)奧氏體不銹鋼表面制備金剛石薄膜的方法,其特征在于,步驟(1)中,所述的亞穩(wěn)奧氏體不銹鋼的產(chǎn)品牌號(hào)為201、202、301或304。
4.如權(quán)利要求1所述的亞穩(wěn)奧氏體不銹鋼表面制備金剛石薄膜的方法,其特征在于,步驟(3)中,所述金剛石微粉的粒度為W0.2~W2。
5.如權(quán)利要求1所述的亞穩(wěn)奧氏體不銹鋼表面制備金剛石薄膜的方法,其特征在于,步驟(3)中,所述金剛石微粉的丙酮懸浮液的濃度為0.005~0.02g/mL。