一种柴油发动机零件表面多层耐磨减摩薄膜及其制备方法与流程

文档序号:12699303阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种柴油发动机零件表面多层耐磨减摩薄膜,在柴油发动机零件表面由内向外依次包括Cr层、Cr/MeC过渡层、MeC-DLC层、a-C:H软硬交替层和MoS2层,其中,Me为过渡金属元素。

2.根据权利要求1所述的柴油发动机零件表面多层耐磨减摩薄膜,其特征在于,所述过渡金属元素为Ti、W或Cr。

3.根据权利要求1所述的柴油发动机零件表面多层耐磨减摩薄膜,其特征在于,在所述的Cr/MeC过渡层中,随着厚度的增加,Cr的含量逐渐减少、MeC的含量逐渐增加。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述a-C:H软硬交替层的交替层数为10~50层。

5.权利要求1所述柴油发动机零件表面多层耐磨减摩薄膜的制备方法,包括如下步骤:

(1)在柴油发动机零件表面磁控溅射沉积Cr层;

(2)在Cr层上磁控溅射沉积Cr/MeC过渡层;

(3)采用磁控溅射/等离子体辅助化学气相复合沉积法在Cr/MeC过渡层上沉积MeC-DLC层;

(4)采用等离子体辅助化学气相沉积法在MeC-DLC层上沉积a-C:H软硬交替层;

(5)采用激光刻蚀法在a-C:H软硬交替层上刻蚀微织构;

(6)在a-C:H软硬交替层上磁控溅射沉积MoS2层。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,磁控溅射沉积Cr层的条件为:惰性气体流量为130sccm~150sccm,Cr靶功率为1.5kw~2kw,基片偏压为50V~100V,沉积时间为5min~10min。

7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,采用Cr靶和MeC靶,通过逐步降低Cr靶的功率和逐步提高MeC靶的功率,在Cr层上磁控溅射沉积Cr/MeC过渡层,优选地磁控溅射沉积条件为:Cr靶的功率由1.5kw~2kw降至0kw,MeC靶的功率由0kw提至2kw~4kw,基片偏压为0V~50V,沉积时间为20min~40min。

8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,以乙炔为反应气体,采用MeC靶,采用磁控溅射/等离子体辅助化学气相复合沉积法沉积MeC-DLC层,优选地沉积条件为:惰性气体流量为80sccm~100sccm,乙炔流量为30sccm~80sccm,基片偏压为50V-75V,MeC靶的功率为2kw~4kw,沉积时间为30min~120min。

9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,采用等离子体辅助化学气相沉积法,以乙炔为反应气体,通过乙炔流量和基片偏压的交替改变,得到a-C:H软硬交替层,优选地,a-C:H软层的沉积条件:乙炔流量350sccm~400sccm,基片偏压为1000V~1200V,沉积时间5min~10min;a-C:H硬层的沉积条件:乙炔流量100sccm~150sccm,基片偏压为800V~1000V,沉积时间5min~10min。

10.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(6)中,磁控溅射沉积MoS2层的条件为:惰性气体流量为80sccm~130sccm,MoS2靶的功率为1kw~1.5kw,基片偏压为50V~100V,沉积时间为30min~60min。

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