1.一种无氢掺铝非晶碳膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:以碳铝复合靶作为靶材,采用磁控溅射法在基体表面沉积得到所述无氢掺铝非晶碳膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述碳铝复合靶为同时溅射出碳和铝的复合靶材,
优选的,所述碳铝复合靶包括石墨靶中镶嵌铝棒或铝条的复合靶、石墨与铝粉复合的复合靶、石墨靶表面部分覆盖铝箔或铝片的复合靶,更优选的,所述碳铝复合靶选自在石墨靶中镶嵌铝棒的复合靶,
优选的,所述碳铝复合靶中铝含量为0.1at%-50at%。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述磁控溅射包括以下步骤:
以碳铝复合靶为溅射源,控制所述溅射源表面施加的脉冲负电压为200-1200v、脉冲占空比0.5%-50%,控制所述基体表面施加的脉冲负偏压为0-800v,脉冲占空比为0-100%。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述磁控溅射过程中无氢掺铝非晶碳膜的沉积时间为1-600min,
优选的,所述沉积时间为60min-180min。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述磁控溅射过程中维持工作压强为0.1-0.9pa。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,还包括:在磁控溅射镀膜之前对基体表面进行清洗处理,
优选的,所述清洗处理包括粗清洗和精细清洗,
更优选的,所述粗清洗为除污除油清洗,
更优选的,所述精细清洗为离子清洗,所述离子清洗包括:将磁控溅射的真空室抽真空至0.001pa-0.1pa,通入氩气,控制真空室压强为1pa-5pa,在所述基体的表面施加脉冲负偏压为400v-1200v,占空比为5%-100%,清洗时间为20min-120min。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述磁控溅射为采用高功率脉冲磁控溅射在基体表面沉积得到所述无氢掺铝非晶碳膜,
优选的,所述磁控溅射的过程中开启离子源辅助沉积无氢掺铝非晶碳膜,所述离子源选自阳极层离子源和线性离子源中的任意一种,
优选的,所述基体选自金属基体或非金属基体中的任意一种,所述金属基体包括硬质合金以及钢中的至少一种,所述非金属基体包括玻璃、陶瓷以及塑料中的至少一种。
8.一种无氢掺铝非晶碳膜,其特征在于,所述无氢掺铝非晶碳膜根据权利要求1-7中任一项所述的方法制备得到,
优选的,所述无氢掺铝非晶碳膜的厚度为0.01-10μm。
9.根据权利要求8所述的无氢掺铝非晶碳膜,其特征在于,所述无氢掺铝非晶碳膜的残余应力为拉应力,
优选的,所述无氢掺铝非晶碳膜的残余拉应力为0.1gpa-5.0gpa,硬度为10.0gpa-30.0gpa,磨损率为1.00×10-9mm3/nm至1.00×10-6mm3/nm。
10.一种根据权利要求1-7中任一项所述制备方法制得的无氢掺铝非晶碳膜或者权利要求8-9中任一项所述无氢掺铝非晶碳膜的应用,其特征在于,将所述无氢掺铝非晶碳膜用于基体的表面防护及装饰,
优选的,所述无氢掺铝非晶碳膜为单层或多层,
更优选的,在所述基体表面与所述无氢掺铝非晶碳膜之间沉积过渡层,所述过渡层选自金属层或化合物层中的至少一种,
更优选的,将所述基体的表面沉积的拉应力态的非晶碳膜与压应力态的非晶碳膜叠合,以获得无残余应力的多层非晶碳膜。