專利名稱：一種基體表面高硬度低磨損的 MoS₂復合薄膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料表面真空鍍膜技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基體表面高硬度低磨損的MoS2復合薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
MoS2薄膜是一種性能優(yōu)異的固體潤滑材料，由于其具有承載能力強、摩擦系數(shù)低等優(yōu)點而廣泛用于真空環(huán)境及航空航天領(lǐng)域。
目前，MoS2薄膜一般采用傳統(tǒng)的磁控濺射技術(shù)制備，但是通過該技術(shù)制得的MoS2 薄膜往往結(jié)構(gòu)疏松、硬度低，在潮濕大氣環(huán)境中容易被水氣、氧侵蝕導致潤滑失效，因而限制了其在多種摩擦環(huán)境中的應用。為此，學術(shù)界和工業(yè)界主要采用金屬共沉積的方法改善 MoS2濺射薄膜在大氣環(huán)境下的摩擦磨損性能。但是，在傳統(tǒng)的磁控濺射技術(shù)中，金屬大多數(shù)以原子狀態(tài)存在，金屬離化率較低(一般小于1%)，導致膜基結(jié)合力較差，薄膜的致密性及耐濕性不強，因此在多變大氣及不同摩擦環(huán)境下仍然存在減摩潤滑失效的問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)目的是針對上述利用傳統(tǒng)磁控濺射技術(shù)制備MoS2薄膜所存在的薄膜往往結(jié)構(gòu)疏松、硬度低等不足，提供一種制備MoS2薄膜的新方法，利用該方法能夠制得具有強膜基結(jié)合力、高硬度，并且在多種摩擦環(huán)境中具有低的摩擦系數(shù)和磨損率的MoS2薄膜。
為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明人采用高功率脈沖磁控濺射(High Power Impulse Magnetron Sputtering,HIPIMS)技術(shù),通過大量實驗反復探索,優(yōu)化了工藝條件, 從而能夠制得上述強膜基結(jié)合力、高硬度，并且在多種摩擦環(huán)境中具有低的摩擦系數(shù)和磨損率的MoS2薄膜。
該技術(shù)方案具體為一種基體表面高硬度低磨損的MoS2復合薄膜的制備方法，將清洗后的基體放入高功率脈沖磁控濺射真空鍍膜設(shè)備腔內(nèi)，抽真空后首先利用HIPMS沉積金屬Ti過渡層，然后利用HIPMS沉積TiN過渡層，最后利用HIPMS共沉積Ti與MoS2復合薄膜層(Ti/MoS2)，具體步驟與參數(shù)如下
步驟1:當鍍膜腔室壓力小于3Χ10_5Τοπ·時，向腔體內(nèi)通入一定量氬氣，使腔內(nèi)氣壓為5mTorr 20mTorr，向基體施加300V 1000V負偏壓，對樣品進行刻蝕；
步驟2:向鍍膜腔內(nèi)通入一定量気氣，使腔內(nèi)氣壓為ImTorr 5mTorr,利用 HIPIMS沉積金屬Ti打底層，Ti靶濺射參數(shù)設(shè)定為直流電流優(yōu)選IA 5A，脈沖頻率優(yōu)選 IOOHz 300Hz，脈沖寬度優(yōu)選100 μ s 300 μ s，脈沖電壓優(yōu)選500V 1000V ;同時向基體上施加50V 300V負偏壓，沉積厚度為50nm 200nm ；
步驟3 :向鍍膜 腔內(nèi)通入一定配比的気氣和氮氣氣體，使腔內(nèi)氣壓為ImTorr 5mTorr,保持氮氣氣體分壓為O. 3mTorr 1. OmTorr,利用HIPIMS沉積TiN過渡層，Ti革巴濺射參數(shù)設(shè)定為直流電流優(yōu)選IA 5A，脈沖頻率優(yōu)選IOOHz 300Hz，脈沖寬度優(yōu)選 100 μ s 300 μ s，脈沖電壓優(yōu)選500V 1000V，同時向基體上施加50V 300V負偏壓，沉積厚度為50nm 200nm ；
步驟4 :向鍍膜腔體內(nèi)通入一定量気氣，使腔內(nèi)氣壓為ImTorr 5mTorr,利用 HIPIMS共濺射Ti靶、MoS2靶沉積Ti/MoS2復合薄膜，Ti靶參數(shù)設(shè)定為直流電流優(yōu)選IA 2A,脈沖頻率優(yōu)選IOOHz 300Hz，脈沖寬度優(yōu)選100 μ s 300 μ S，脈沖電壓優(yōu)選500V 1000V ；MoS2靶參數(shù)設(shè)定為直流電流優(yōu)選IA 2A，脈沖頻率優(yōu)選IOOHz 300Hz，脈沖寬度優(yōu)選100μ s 300 μ S，脈沖電壓優(yōu)選500V 1000V，同時向基體上施加50V 300V負偏壓，沉積厚度為O. 5μηι 5μηι;
步驟5:停止鍍膜，關(guān)閉氣體，繼續(xù)抽真空直至腔體的溫度小于35°C以下取出樣品O
所述的基體材料不限，包括不銹鋼、高速鋼等鋼材類和硬質(zhì)合金等金屬類材料。
所述的步驟I中，作為優(yōu)選，刻蝕深度為IOnm lOOnm。
所述的Ti/MoS2復合薄膜層中，Ti的原子百分含量為10% 15%。
綜上所述，本發(fā)明采用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)，結(jié)合優(yōu)化的工藝條件，在基體表面依次制備金屬Ti打底層、TiN過渡層，以及Ti/MoS2復合薄膜，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點
(I)采用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)
高功率脈沖磁控濺射技術(shù)是一種新型的磁控濺射技術(shù)，該技術(shù)利用較高的脈沖峰值功率和較低的脈沖占空比能夠形成高密度等離子體，可以獲得高濺射速率和高離化率 ( 50%)。本發(fā)明采用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)在基體表面依次沉積金屬Ti打底層、TiN 過渡層，以及Ti/MoS2復合薄膜，有效增強了各層的濺射速率，提高了離化率，從而增強了基體表面復合薄膜的結(jié)構(gòu)致密度。
(2)結(jié)合優(yōu)化的工藝參數(shù)
通過大量實驗證實，采用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)，并且選用本發(fā)明中的工藝參數(shù)制備MoS2復合薄膜時，能夠制得膜基結(jié)合力、高硬度，并且在多種摩擦環(huán)境中具有低的摩擦系數(shù)和磨損率的MoS2復合薄膜，具體性能如下
(a)硬度高，膜層致密性強
利用本發(fā)明制得的MoS2復·合薄膜其納米硬度均達到IlGPa 13GPa，即IlGPa以上，與現(xiàn)有文獻公開報道的利用傳統(tǒng)磁控濺射制得的MoS2薄膜的納米硬度5GPa 7GPa相比，其硬度提高了近I倍；
(b)膜基結(jié)合力強
利用本發(fā)明制得的MoS2復合薄膜在高速鋼、硬質(zhì)合金、不銹鋼等基體上的臨界載荷(L。)值均達到60N以上，與現(xiàn)有文獻公開報道的利用傳統(tǒng)磁控濺射技術(shù)制得的MoS2復合薄膜的臨界載荷為20N 30N相比，其膜基結(jié)合力提高了 I倍左右，因此更加有利于獲得優(yōu)異的摩擦性能；
(c)摩擦系數(shù)、磨損率低，環(huán)境適應性強
利用本發(fā)明制得的MoS2復合薄膜在相對濕度為30%、50%、70%的室溫空氣，N2氣氛和液壓油環(huán)境中，均具有很低的摩擦系數(shù)O. 04 O. 055，即O. 055以下，以及微小的磨損率 ΚΤη^Ν^πΓ1，表現(xiàn)出優(yōu)異的多環(huán)境摩擦適應性，克服了利用傳統(tǒng)磁控濺射技術(shù)制得的MoS2 復合薄膜對環(huán)境的敏感性。
因此，本發(fā)明提供了一種在基體表面，包括不銹鋼、高速鋼等鋼材類以及硬質(zhì)合金等金屬類機械部件表面制備高性能MoS2復合薄膜的方法，該薄膜具有膜基結(jié)合力強、硬度高、低磨損等優(yōu)點，對基體起到有效減摩防護作用，具有良好的應用前景。


圖1是本發(fā)明中高功率脈沖磁控濺射真空鍍膜設(shè)備腔體的俯視圖2是本發(fā)明實施例1中采用高功率脈沖磁控濺射制備的MoS2復合薄膜的納米硬度測量結(jié)果圖3是本發(fā)明實施例1中采用高功率脈沖磁控濺射制備的MoS2復合薄膜的結(jié)合力測量結(jié)果圖4是本發(fā)明實施例1中采用高功率脈沖磁控濺射制備的MoS2復合薄膜在多種摩擦環(huán)境中的測試結(jié)果圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述，需要指出的是，以下所述實施例旨在便于對本發(fā)明的理解，而對其不起任何限定作用。
圖1是本發(fā)明中所使用的高功率脈沖磁控濺射真空鍍膜設(shè)備腔體的俯視圖，其中的附圖標記為Ti靶位置1，MoS2靶位置2，可自轉(zhuǎn)的夾具位置3，可公轉(zhuǎn)的大盤中心軸位置 4。
實施例1 :
本實施例中，以高速鋼為基體，在基體表面采用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)依次沉積金屬Ti打底層、TiN過渡層，以及Ti/MoS2復合薄膜，具體過程如下。
將基體用丙酮、酒精水分別超聲清洗15分鐘，吹干，置于高功率脈沖磁控濺射真空鍍膜設(shè)備腔體內(nèi)，抽真空使腔體真空度低于3. OX KT5Torr后進行如下步驟
(I)往腔體內(nèi)通入流量為lOOsccm氬氣，開啟真空擋板，使腔體內(nèi)氣壓保持在 8. OmTorr，基體上施加-500V的脈沖負偏壓，氬氣輝光刻蝕30分鐘；
(2)基體架置于Ti靶位置前方的夾具位置，開啟自轉(zhuǎn)，往鍍膜腔體內(nèi)通入流量為 40sccm的氬氣，使腔體內(nèi)氣壓保持在1. 8mTorr，基體負偏壓為-100V，利用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)制備Ti金屬底層，脈沖恒定電流為2A，脈沖恒定電壓為600V，脈沖頻率為250Hz， 脈寬為250微秒，沉積厚度為IOOnm ；
(3)基體架保持自轉(zhuǎn)，往鍍膜腔體內(nèi)通入流量為40sccm的氬氣，IOsccm的氮氣氣體，保持氬氣分壓為1. 6mTorr，氮氣氣體分壓為O. 4mTorr ;基體負偏壓保持-100V，利用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)制備TiN過渡層，脈沖頻率為250Hz，脈寬為250微秒，脈沖恒定電流 2A，脈沖電壓為600V，沉積厚度為IOOnm ；
(4)往鍍膜腔體內(nèi)通入流量為50sccm的氬氣，保持氬氣壓強為2. OmTorr 2.5mTorr，基體負偏壓保持-100V不變；利用高功率脈沖磁控濺射Ti靶，脈沖恒定電流為 1A，脈沖恒定電壓為600V，脈沖頻率為250Hz，脈寬為250微秒，同時利用高功率脈沖磁控濺射MoS2 IE,脈沖恒定電流為1A，脈沖恒定電壓為600V，脈沖頻率為250Hz，脈寬為 250微秒， 沉積厚度為Iym;
(5)停止鍍膜，關(guān)閉氣體，繼續(xù)抽真空直至腔體的溫度小于35°C以下取出樣品。
對上述制得的MoS2復合薄膜進行如下性能測試
( I)采用納米壓痕儀測量MoS2復合薄膜的納米硬度。
(2)采用劃痕測試系統(tǒng)測定MoS2復合薄膜與基體的界面結(jié)合強度。
(3)采用球-盤式摩擦磨損試驗機評價MoS2復合薄膜的摩擦磨損性能。摩擦測試分別在相對濕度為30%、50%、70%的室溫空氣，N2氣氛和液壓油環(huán)境中進行。
測試結(jié)果為如圖2所示，上述制得的MoS2復合薄膜的納米硬度為12GPa ;如圖3 所示，膜基結(jié)合力，即臨界載荷(Le)值為63N ;如圖4所示，在相對濕度為30%、50%、70%的室溫空氣，N2氣氛和液壓油環(huán)境中，均具有很低的摩擦系數(shù)O. 04 O. 05，以及微小的磨損率10 7Him3N 1Iii \。
對比實施例1 :
本實施例是實施例1的對比實施例。
本實施例中，基體與實施例1中的基體完全相同。同樣，該基體表面采用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)依次沉積金屬Ti打底層、TiN過渡層，以及Ti/MoS2復合薄膜，具體過程與實施例1中的過程基本相同。
S卩，將基體用丙酮、酒精水分別超聲清洗15分鐘，吹干，置于高功率脈沖磁控濺射真空鍍膜設(shè)備腔體內(nèi)，抽真空使腔體真空度低于3. OXKT5Torr后進行步驟(I)- (5)，其中步驟(I)- (3)及(5)與實施例1中的步驟(I)- (3)及(5)完全相同，所不同的是步驟(4) 中的具體工藝參數(shù)如下
(4)往鍍膜腔體內(nèi)通入流量為50SCCm的氬氣，保持氬氣壓強為2. OmTorr 2.5mTorr，基體負偏壓保持-100V不變；利用高功率脈沖磁控濺射Ti靶，脈沖恒定電流為O.5A，脈沖恒定電壓為600V，脈沖頻率為250Hz，脈寬為250微秒，同時利用高功率脈沖磁控濺射MoS2靶，脈沖恒定電流為1A，脈沖恒定電壓為600V，脈沖頻率為250Hz，脈寬為250微秒，沉積厚度為I μ m。
對上述制得的MoS2復合薄膜進行性能測試，測試方法與條件與實施例1完全相同。測試結(jié)果顯示，上述制得的MoS2復合薄膜的納米硬度為5. 2GPa ;膜基結(jié)合力為21N ;在相對濕度為30%、50%、70%的室溫空氣，N2氣氛和液壓油環(huán)境中摩擦系數(shù)為O. 1，均不及實施例I的納米硬度、膜基結(jié)合力與低摩擦系數(shù)的測試結(jié)果。
實施例2
本實施例中，以硬質(zhì)合金為基體，在基體表面采用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)依次沉積金屬Ti打底層、TiN過渡層，以及Ti/MoS2復合薄膜，具體過程如下。
將基體用丙酮 、酒精水分別超聲清洗15分鐘，吹干，置于高功率脈沖磁控濺射真空鍍膜設(shè)備腔體內(nèi)，抽真空使腔體真空度低于3. OX IO-5Torr后進行如下步驟
(I)往腔體內(nèi)通入流量為lOOsccm氬氣，開啟真空擋板，使腔體內(nèi)氣壓保持在10.OmTorr，基體上施加-500V的脈沖負偏壓，氬氣輝光刻蝕30分鐘；
(2)基體架置于Ti靶前方的夾具位置，開啟自轉(zhuǎn)，往鍍膜腔體內(nèi)通入流量為 40sccm的氬氣，使腔體內(nèi)氣壓保持在1. 8mTorr，基體負偏壓為-300V，利用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)制備Ti金屬底層，脈沖恒定電流為2A，脈沖恒定電壓為600V，脈沖頻率為IOOHz， 脈寬為200微秒，沉積厚度IOOnm ；
(3)基體架保持自轉(zhuǎn)，往鍍膜腔體內(nèi)通入流量為40sccm的氬氣，IOsccm的氮氣氣體，保持氬氣分壓為1. 6mTorr，氮氣氣體分壓為O. 4mTorr ;基體負偏壓保持-300V，利用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)制備TiN過渡層，脈沖頻率為IOOHz，脈寬為200微秒，脈沖恒定電流 2A，脈沖電壓為600V，沉積厚度IOOnm ；
(4)往鍍膜腔體內(nèi)通入流量為50SCCm的氬氣，保持氬氣壓強為2. OmTorr 2.5mTorr，基體負偏壓保持-300V不變；利用高功率脈沖磁控濺射Ti靶，脈沖恒定電流為 1A，脈沖恒定電壓為600V，脈沖頻率為100Hz，脈寬為200微秒，同時利用高功率脈沖磁控濺射MoS2靶，脈沖恒定電流為1A，脈沖恒定電壓為600V，脈沖頻率為100Hz，脈寬為200微秒， 沉積厚度Iym;
(5)停止鍍膜，關(guān)閉氣體，繼續(xù)抽真空直至腔體的溫度小于35°C以下取出樣品。
實施例3
本實施例中，以不銹鋼鋼為基體，在基體表面采用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)依次沉積金屬Ti打底層、TiN過渡層，以及Ti/MoS2復合薄膜，具體過程如下。
將基體用丙酮、酒精水分別超聲清洗15分鐘，吹干，置于高功率脈沖磁控濺射真空鍍膜設(shè)備腔體內(nèi)，抽真空使腔體真空度低于3. OX KT5Torr后進行如下步驟
(I)往腔體內(nèi)通入流量為lOOsccm氬氣，開啟真空擋板，使腔體內(nèi)氣壓保持在8.5mTorr，基體上施加-500V的脈沖負偏壓，氬氣輝光刻蝕30分鐘；
(2)基體架置于Ti靶前方的夾具位置，開啟自轉(zhuǎn)，往鍍膜腔體內(nèi)通入流量為 40sccm的氬氣，使腔體內(nèi)氣壓保持在1. 8mTorr，基體負偏壓為-200V，利用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)制備Ti金屬底層，脈沖恒定電流為2A，脈沖恒定電壓為600V，脈沖頻率為200Hz， 脈寬為200微秒，沉積厚度IOOnm ；
(3)基體架保持自轉(zhuǎn),往鍍膜腔體內(nèi)通入流量為40sccm的U1氣，IOsccm的氮氣氣體，保持氬氣分壓為1. 6mTorr，氮氣氣體分壓為0. 4mTorr0基體負偏壓保持-200V，利用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)制備TiN過渡層，脈沖頻率為200Hz，脈寬為200微秒，脈沖恒定電流 2A，脈沖電壓為600V，沉積厚度IOOnm ；
(4)往鍍膜腔體內(nèi)通入流量為50sccm的氬氣，保持氬氣壓強為2. OmTorr 2.5mTorr,基體負偏壓保持-200V不變。利用高功率脈沖磁控濺射Ti靶，脈沖恒定電流為 1A，脈沖恒定電壓為600V，脈沖頻率為200Hz，脈寬為200微秒，同時利用高功率脈沖磁控濺射MoS2靶，脈沖恒定電流為1A，脈沖恒定電壓為600V，脈沖頻率為200Hz，脈寬為200微秒， 沉積厚度1. 5 μ m ;
(5)停止鍍膜，關(guān)閉氣體，繼續(xù)抽真空直至腔體的溫度小于35°C以下取出樣品。
對上述實施例2與3中制得的MoS2復合薄膜進行性能測試，測試方法與條件與實施例I完全相同。
測試結(jié)果顯示
(I)類似實施例 1的測試結(jié)果，上述實施例2與3中制得的MoS2復合薄膜的納米硬度均達到11 13GPa，與現(xiàn)有文獻公開報道的在基體表面利用傳統(tǒng)的磁控濺射技術(shù)制得的MoS2復合薄膜的納米硬度為5 7GPa相比，提高了近I倍。
(2)類似實施例1的測試結(jié)果，上述實施例2與3中制得的MoS2復合薄膜在基體上的臨界載荷(L。)值達到60N以上，與現(xiàn)有文獻公開報道的在基體表面利用傳統(tǒng)磁控濺射技術(shù)制得的MoS2復合薄膜的臨界載荷為20 30N相比，其膜基結(jié)合力提高了 I倍左右；
(3)類似實施例1的測試結(jié)果，上述實施例2與3中制得的MoS2復合薄膜在相對濕度為30%、50%、70%的室溫空氣，N2氣氛和液壓油環(huán)境中，均具有很低的摩擦系數(shù)O. 04 O.05及微小的磨損率表現(xiàn)出優(yōu)異的多環(huán)境摩擦適應性，克服了傳統(tǒng)磁控濺射 MoS2復合薄膜對環(huán)境的敏感性。
以上所述的實施例對本發(fā)明 的技術(shù)方案和有益效果進行了詳細說明，應理解的是以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則范圍內(nèi)所做的任何修改、補充和等同替換等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基體表面高硬度低磨損的MoS2復合薄膜的制備方法，其特征是將清洗后的基體放入高功率脈沖磁控濺射真空鍍膜設(shè)備腔內(nèi)，抽真空后利用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)首先沉積金屬Ti過渡層，然后沉積TiN過渡層，最后共沉積Ti/MoS2復合薄膜層，具體步驟與參數(shù)如下步驟1:當鍍膜腔室壓力小于3X 10_5Torr時，向腔體內(nèi)通入一定量氬氣，使腔內(nèi)氣壓為 5mTorr 20mTorr，向基體施加300V 1000V負偏壓，對樣品進行刻蝕；步驟2 :向鍍膜腔內(nèi)通入一定量氬氣，使腔內(nèi)氣壓為ImTorr 5mTorr，利用高功率脈沖磁控濺射沉積金屬Ti打底層，Ti靶濺射參數(shù)設(shè)定為直流電流IA 5A，脈沖頻率IOOHz 300Hz，脈沖寬度100 μ s 300μ s，脈沖電壓500V 1000V ;同時向基體上施加50V 300V 負偏壓，沉積厚度為50 200nm ；步驟3 :向鍍膜腔內(nèi)通入一定配比的IS氣和氮氣氣體,使腔內(nèi)氣壓為ImTorr 5mTorr, 保持氮氣氣體分壓為O. 3mTorr 1. OmTorr,利用高功率脈沖磁控濺射沉積TiN過渡層， Ti靶濺射參數(shù)設(shè)定為直流電流IA 5A，脈沖頻率IOOHz 300Hz，脈沖寬度100 μ s 300 μ S，脈沖電壓500V 1000V，同時向基體上施加50V 300V負偏壓，沉積厚度為50nm 200nm ；步驟4 :向鍍膜腔內(nèi)通入一定量氬氣，使腔內(nèi)氣壓為ImTorr 5mTorr，利用高功率脈沖磁控濺射共濺射Ti靶、MoS2靶沉積Ti/MoS2復合薄膜，Ti靶參數(shù)設(shè)定為直流電流IA 2A，脈沖頻率IOOHz 300Hz，脈沖寬度100 μ s 300 μ s，脈沖電壓500V 1000V ；MoS2靶參數(shù)設(shè)定為直流電流IA 2A，脈沖頻率IOOHz 300Hz，脈沖寬度100μ s 300μ S，脈沖電壓500V 1000V，同時向基體上施加50V 300V負偏壓，沉積厚度為O. 5μπι 5μπι;步驟5 :停止鍍膜，關(guān)閉氣體，繼續(xù)抽真空直至腔體的溫度小于35°C以下取出樣品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基體表面高硬度低磨損的MoS2復合薄膜的制備方法，其特征是所述的步驟I中，刻蝕深度為IOnm lOOnm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基體表面高硬度低磨損的MoS2復合薄膜的制備方法，其特征是所述的Ti/MoS2復合薄膜層中，Ti的原子百分含量為10% 15%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基體表面高硬度低磨損的MoS2復合薄膜的制備方法， 其特征是所述的MoS2復合薄膜的納米硬度為IlGPa以上，在相對濕度為30%、50%、70%的室溫空氣，N2氣氛和液壓油環(huán)境中的摩擦系數(shù)均在O. 055以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基體表面高硬度低磨損的MoS2復合薄膜的制備方法， 其特征是所述的MoS2復合薄膜的臨界載荷值為60N以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基體表面高硬度低磨損的MoS2復合薄膜的制備方法，該方法采用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)，結(jié)合優(yōu)化的工藝條件，在基體表面依次沉積金屬Ti打底層、TiN過渡層，以及Ti/MoS2復合薄膜，得到強膜基結(jié)合力、高硬度，并且在多種摩擦環(huán)境中具有低的摩擦系數(shù)和磨損率的MoS2復合薄膜，其納米硬度為11GPa以上，臨界載荷值為60N以上，在相對濕度為30%、50%、70%的室溫空氣，N2氣氛和液壓油環(huán)境中的摩擦系數(shù)均在0.055以下，因此能夠?qū)w進行有效的減摩防護，具有良好的應用前景。
文檔編號C23C14/35GK103060765SQ201310026859
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者柯培玲, 秦曉鵬, 汪愛英, 王振玉, 張棟 申請人:中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所