1.一种在钢基体上制备碳化钨过渡层-硅掺杂金刚石复合涂层的方法,其特征在于,包括如下操作步骤:
s1.将基体(1)预处理后,采用等离子体增强化学气相沉积法沉积一层纳米晶碳化钨涂层(2);
s2.采用热丝化学气相沉积法,在所述纳米晶碳化钨涂层(2)表面沉积一层硅掺杂金刚石涂层(3);
s3.继续采用热丝化学气相沉积法在所述硅掺杂金刚石涂层(3)表面沉积一层本征金刚石涂层(4);
所述基体(1)为低碳钢或低合金钢中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的在钢基体上制备碳化钨过渡层-硅掺杂金刚石复合涂层的方法,其特征在于,在所述s2中,等离子体增强化学气相沉积法沉积纳米晶碳化钨涂层(2),采用氟化钨、甲烷和氢气为原料气体,其中所述氟化钨气体流量为6sccm,甲烷流量160sccm,氢气流量200sccm。
3.根据权利要求2所述的在钢基体上制备碳化钨过渡层-硅掺杂金刚石复合涂层的方法,其特征在于,在所述s2中,利用化学气相沉积法沉积纳米晶碳化钨涂层(2)的沉积条件为:沉积气压100-150pa,射频功率80kw,沉积时间180min,基体温度800℃。
4.根据权利要求1所述的在钢基体上制备碳化钨过渡层-硅掺杂金刚石复合涂层的方法,其特征在于,所述纳米晶碳化钨涂层(2)的碳化钨晶粒直径为20-50nm。
5.根据权利要求1所述的在钢基体上制备碳化钨过渡层-硅掺杂金刚石复合涂层的方法,其特征在于,所述s2和s3采用hfcvd法连续沉积。
6.根据权利要求1所述的在钢基体上制备碳化钨过渡层-硅掺杂金刚石复合涂层的方法,其特征在于,在沉积所述硅掺杂金刚石涂层(3)时,碳源采用丙酮,碳源中掺杂正硅酸乙酯作为硅源,浓度为1000-9000ppm。
7.根据权利要求1所述的在钢基体上制备碳化钨过渡层-硅掺杂金刚石复合涂层的方法,其特征在于,在沉积所述硅掺杂金刚石涂层(3)时,氢气流量为2000sccm,混合溶液与氢气体积比为1-2%,反应气压为1200pa,热丝温度为2200℃,基体温度约为800℃,偏压电流为4a,沉积时间为2h,沉积得到的硅掺杂金刚石晶粒直径为200nm-1μm。
8.根据权利要求1所述的在钢基体上制备碳化钨过渡层-硅掺杂金刚石复合涂层的方法,其特征在于,在硅掺杂金刚石涂层表面沉积本征金刚石涂层,碳源采用丙酮,氢气流量为2000sccm,丙酮蒸汽与氢气体积比为1-2%,反应气压为1200-4500pa,热丝温度为2200℃,基体温度约为800℃,偏压电流为4a,沉积时间为2-20h。