一种类金刚石镀膜方法与流程

文档序号:15039378发布日期:2018-07-27 21:03阅读:3245来源:国知局

本发明涉及镀膜技术领域,更具体的说是涉及一种类金刚石镀膜方法。



背景技术:

类金刚石薄膜具有优异的性质,主要表现在:类金刚石薄膜具有良好的力学性质,硬度高,耐磨性好且摩擦系数低,具有良好的润湿性和较好的扩散阻挡层性质,耐腐蚀性、导热性以及化学稳定性均良好。另外类金刚石薄膜可应用于多种领域,如可于刀具表面镀类金刚石薄膜以提高刀具的硬度计润滑性,从而延长刀具的寿命,应用于模具的模仁表面形成离型膜,可有效改善模仁的润滑性及附着性,大大提高模仁的脱模性能,并能延长模仁的使用寿命。

由于类金刚石的镀膜方法多样,镀膜方法的改变对类金刚石薄膜的性质有很大影响。目前,类金刚石可以直接在磁控溅射设备上进行镀膜,这种方法可以直接在底材上镀出类金刚石薄膜,但是操作过程复杂,薄膜硬度与附着力都比较低。

因此,如何提供一种操作简单便捷,性能高,附着力强的类金刚石薄膜镀膜方法是本领域技术人员亟需解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种类金刚石镀膜方法,本发明采用双离子束辅助溅射镀膜,使得类金刚石薄膜与衬底的附着力更强。

为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种类金刚石镀膜方法,包括以下步骤:

(1)提供待镀底材,将待镀底材清洗后放入真空腔室内;

(2)将真空腔抽真空,然后通入氩气,打开辅源对待镀底材进行离子束清洗;

(3)提供石墨靶材,打开主源对石墨靶材进行离子束清洗;

(4)石墨靶材清洗完成后,调整主源和辅源离子束能量与束流的参数,在待镀底材上镀上一层类金刚石薄膜。

本发明中主源和辅源的参数为特定,更改参数后会降低类金刚石薄膜性能或者镀不出金刚石薄膜,影响最终镀膜效果。

优选的,在上述一种类金刚石镀膜方法中,所述待镀底材材料可以为不锈钢、铝材、石英,但不限于此。

优选的,在商户一种类金刚石镀膜方法中,所述待镀底材的清洗具体包括以下步骤:

d.对所述待镀底材进行基本清洗;

e.放入丙酮溶液中使用超声波清洗机清洗;

f.放入无水乙醇溶液中超声波清洗。

优选的,在上述一种类金刚石镀膜方法中,所述待镀底材清洗完成后通过氩气进行吹干,放入双离子束辅助溅射镀膜机真空腔室内,进行抽真空操作。

以上对待镀底材清洗的操作实现了对底材表面的改性处理,为了清洗底材上的杂质以及表面的细微颗粒,需要对不同的底材使用不同的清洗方法,例如不锈钢为依次按照三氯甲烷超声波清洗7分钟,丙酮超声波清洗7分钟,无水乙醇超声波清洗7分钟,最后氩气吹干表面。

优选的,在上述一种类金刚石镀膜方法中,在双离子束辅助溅射镀膜设备中进行镀膜。相较其他类金刚石薄膜镀膜方法,本发明只需要提供一块石墨靶材,输入特定的主源与辅源参数,就可以镀出类金刚石薄膜,操作过程简单,并且薄膜经过辅源轰击进行表面改性,使得薄膜附着力更牢固。

经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种类金刚石薄膜镀膜方法,在镀膜的过程中操作更加简单,由于双离子束辅助溅射镀膜的缘故,经过主源轰击石墨靶材,使得碳原子沉积在底材上,然后经过辅源离子束轰击在经过沉积的底材上,对薄膜进行一个压紧的作用力,使得金刚石薄膜与底材的附着力更强,性能更好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明的类金刚石薄膜镀膜方法示意图;

在图1中:

1为待镀底材、2为辅源、3为石墨靶材、4为主源、5为类金刚石薄膜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种类金刚石镀膜方法,本发明采用双离子束辅助溅射镀膜,使得类金刚石薄膜与衬底的附着力更强。

参见附图1,本发明提供了一种类金刚石镀膜方法,为特定参数镀膜,包括以下步骤:

(1)首先以石英作为待镀底材1;

(2)提供石墨靶材3,放入真空腔室内;

(3)将石英进行基本清洗以后,先放入丙酮溶液中使用超声波清洗机清洗20分钟;再放入无水乙醇溶液中超声波清洗10分钟;

(4)通过氩气进行吹干,放入双离子束辅助溅射镀膜机真空腔室内,抽真空至5.0×10-5mpa以下;

(5)打开辅源2氩气开关流量为2.0sccm,真空度为1.0×10-2mpa,调整辅源2能量与束流参数,对石英进行离子束清洗3分钟;

(6)打开主源4氩气开关流量为2.0sccm,中和器流量开关,流量为3.0sccm,真空度为3.0×10-2mpa,调整主源4能量与束流参数,对石墨靶材3进行离子束清洗7分钟;

(7)调整主源4与辅源2的能量参数为镀类金刚石专用的能量参数,经过主源4轰击石墨靶材3,辅源2溅射底材石英,在底材石英上镀上一层类金刚石薄膜5。经过辅源特定参数的轰击对薄膜进行表面改性处理,增加附着力。

经过大量艰辛的实验之后,得出了类金刚石薄膜性能最好的特定参数,本实施例采用特定参数镀膜,将镀膜时间设置为30min,更改时间会增大类金刚石薄膜厚度,影响使用效果。底材经过辅源轰击之后一段时间表面薄膜正常,无剥落现象,其中轰击过程的参数如下:

同时底材未经过辅源轰击形成的类金刚石薄膜,经过一段时间表面剥落,其中轰击过程的参数如下:

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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