專(zhuān)利名稱(chēng)：一種微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜的制備技術(shù)，特別是利用感應(yīng)耦合等離子體刻蝕技術(shù)、磁控濺射氣相沉積技術(shù)和浸潰-提拉薄膜組裝技術(shù)相結(jié)合，制備出一種具有不同形貌和幾何參數(shù)的微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜的方法，該技術(shù)有望應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境控制、數(shù)字通訊、自動(dòng)控制、信息儀器傳感技術(shù)、通訊衛(wèi)星和國(guó)防軍事等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
表面織構(gòu)，即在表面加工制備出具有一定尺寸和排列的凹坑、凹痕、凸包或微小溝槽等圖案陣列?？棙?gòu)化包括圖案化微結(jié)構(gòu)和仿生微結(jié)構(gòu)是高性能摩擦副潤(rùn)滑表面研究的重要內(nèi)容?？棙?gòu)化可以改變表面形貌，進(jìn)而影響到摩擦副表面的接觸狀態(tài)和潤(rùn)滑狀態(tài)。因此設(shè)計(jì)合適的表面幾何造型可顯著改善摩擦副表面的摩擦磨損性能，延長(zhǎng)其使用壽命，對(duì)提高摩擦副表面性能和潤(rùn)滑效果具有較大的工程價(jià)值，對(duì)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境有著重要的意義。近年來(lái)大量科學(xué)研究和工程實(shí)踐表明:表面織構(gòu)在改善材料界面摩擦學(xué)性能方面起到了積極的作用。隨著對(duì)織構(gòu)化效應(yīng)的不斷研究，科技工作者普遍認(rèn)為織構(gòu)化表面對(duì)機(jī)械零部件摩擦接觸將會(huì)產(chǎn)生以下有益效果:(I)產(chǎn)生流體動(dòng)壓效應(yīng)以增加承載能力；(2)作為儲(chǔ)油器給接觸表面提供潤(rùn)滑劑以防止咬合；(3)捕捉和容納摩擦產(chǎn)生的磨屑，從而減少磨損等3方面的作用，由此顯著提高摩擦副的壽命和可靠性?？棙?gòu)化技術(shù)已在計(jì)算機(jī)硬盤(pán)、軸承和密封、內(nèi)燃機(jī)中的汽缸/活塞、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中得到了成功的應(yīng)用。伴隨著表面織構(gòu)化日益成為研究的熱點(diǎn)，制備織構(gòu)化表面的技術(shù)和方法也日益增多，主要包括:激光熔融燒蝕，化學(xué)刻蝕，軟光刻技術(shù)，溶膠-凝膠法，電化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)沉積，自組裝法，原子力針尖誘導(dǎo)陽(yáng)極氧化及其它一些方法。但是這些方法應(yīng)用到實(shí)際工業(yè)中時(shí)都有一些局限性，如:制作成本高，特定的材料限制，制備過(guò)程復(fù)雜，不能大面積制備等，所以要根據(jù)具體情況選擇合適的織構(gòu)制備方法。感應(yīng)耦合等離子體刻蝕技術(shù)(ICP)具有刻速快、選擇比高、各向異性高、刻蝕損傷小、大面積均勻性好、刻蝕斷面輪廓可控性高和刻蝕表面平整光滑等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)控制工藝參數(shù)可以調(diào)節(jié)ICP刻蝕結(jié)果，包括:刻蝕氣體、氣體流量、工作氣壓、射頻功率和偏壓、電極位置、溫度等。類(lèi)金剛石(diamond-like carbon,簡(jiǎn)稱(chēng)DLC)薄膜具有許多優(yōu)異的性能,如高硬度、低摩擦系數(shù)、高耐磨性以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性等。DLC作為新型功能薄膜材料在很多領(lǐng)域如:摩擦學(xué)、真空微電子學(xué)、光電子學(xué)、航空航天、生物醫(yī)學(xué)材料、M/NEMS等領(lǐng)域都有著巨大的應(yīng)用前景。離子液體是由結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)且體積相對(duì)較大的有機(jī)陽(yáng)離子和體積相對(duì)較小的無(wú)機(jī)陰離子構(gòu)成的在室溫下呈液態(tài)的化合物。離子液體具有超低揮發(fā)性，高熱穩(wěn)定性，不可燃，熔點(diǎn)低，良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性及液相范圍寬等特性，符合高效潤(rùn)滑劑的要求。劉維民等在國(guó)際上率先開(kāi)展了離子液體作為潛在潤(rùn)滑劑的應(yīng)用研究并取得了非常滿(mǎn)意的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)其對(duì)鋼/鋼、鋼/鋁、鋼/銅、鋼/單晶硅、鋼/陶瓷以及陶瓷/陶瓷等摩擦副均具有良好的潤(rùn)滑作用，減摩抗磨性能優(yōu)于傳統(tǒng)潤(rùn)滑劑磷嗪和全氟聚醚，是一類(lèi)極具發(fā)展前途的多功能潤(rùn)滑劑。大量的研究表明:離子液體作為潤(rùn)滑劑具有優(yōu)異的抗磨減摩作用和較高的承載能力。國(guó)際納米摩擦學(xué)知名專(zhuān)家B.Bhushan教授課題組的研究結(jié)果表明:離子液體超薄膜可以顯著改善硅片表面的微/納摩擦學(xué)性能，是一類(lèi)在M/NEMS系統(tǒng)中非常有前景的潤(rùn)滑薄膜材料。因此，將表面織構(gòu)化處理與碳基固體潤(rùn)滑薄膜、離子液體有機(jī)薄膜結(jié)合制備具有微/納織構(gòu)的DLC-離子液體復(fù)合薄膜，將碳基固體潤(rùn)滑薄膜的抗磨與離子液體薄膜的減摩作用有效結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮兩種類(lèi)型薄膜在改善材料摩擦學(xué)性能的協(xié)同作用。本專(zhuān)利將感應(yīng)耦合等離子體刻蝕技術(shù)、磁控濺射氣相沉積技術(shù)與浸潰-提拉液相組裝技術(shù)巧妙結(jié)合起來(lái)。目前這方面的技術(shù)開(kāi)發(fā)尚未見(jiàn)有專(zhuān)利報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜，該復(fù)合薄膜的表面均勻分布著不同類(lèi)型形貌和幾何尺寸的微/納織構(gòu)，具有優(yōu)異的摩擦性能。本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜的制備方法，利用感應(yīng)耦合等離子體刻蝕技術(shù)、磁控濺射氣相沉積技術(shù)和浸潰-提拉薄膜組裝技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行制備，制得的DLC-離子液體復(fù)合薄膜具有多種形貌和不同幾何參數(shù)的微/納織構(gòu)和優(yōu)異的摩擦學(xué)性能。本發(fā)明解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜，其特征在于該微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜是以硅片為基材，從內(nèi)至外依次包覆有類(lèi)金剛石薄膜和離子液體薄膜的復(fù)合薄膜，在復(fù)合薄膜的表面均勻分布有微/納織構(gòu)化規(guī)則形貌，其中類(lèi)金剛石薄膜的厚度為0.5-2 μ m。所述復(fù)合薄 膜的表面上的微/納織構(gòu)化規(guī)則形貌為凹坑、柱狀凸起或平行溝槽，并且凹坑、柱狀凸起或平行溝槽的直徑或?qū)挾瘸叽缭?-2 μ m，高度或深度在100nm-2ym，相鄰特征織構(gòu)的間距尺寸在1-10 μ m之間。本發(fā)明解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟:I)以硅片作為基底材料，采用感應(yīng)耦合等離子體刻蝕技術(shù)，在硅片表面獲得具有多種類(lèi)型不同幾何參數(shù)的微/納織構(gòu)化規(guī)則形貌；2)以Ti或者Cr為過(guò)渡層，采用反應(yīng)磁控濺射技術(shù)在步驟I)制得的微/納織構(gòu)化硅片表面依次沉積過(guò)渡層和類(lèi)金剛石薄膜；3)將步驟2)中得到的微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石薄膜浸潰在離子液體溶液中，采用浸潰-提拉的方法在織構(gòu)化類(lèi)金剛石薄膜表面組裝一層離子液體有機(jī)潤(rùn)滑薄膜。作為改進(jìn)，所述步驟I)制得的微/納織構(gòu)化硅片的表面微凹坑、微凸起或微溝槽的半徑或?qū)挾仍?-3 μ m,深度或者高度為20nm-2 μ m,相鄰特征織構(gòu)的間距為2-10 μ m。再改進(jìn)，所述步驟2)的反應(yīng)磁控濺射技術(shù)是采用中頻反應(yīng)磁控濺射設(shè)備進(jìn)行，沉積的類(lèi)金剛石薄膜厚度為0.5-2 μ m，沉積過(guò)程參數(shù)依次為:Ar氣流量140 160sCCm，真空度0.9 1.!Pa,負(fù)偏壓900 1100V，激發(fā)Ar離子刻蝕清洗基底表面；Ar氣流量140 160sCCm，真空度0.9 1.1Pa，中頻電源電流1.8 2.2A，激發(fā)Ar離子清洗濺射靶表面；Ar氣流量110 130sccm，真空度0.7 0.9Pa，中頻電源電流1.8 2.2A，負(fù)偏壓450 550V，在基底表面構(gòu)筑Cr過(guò)渡層10 20min ；Ar氣流量110 130sccm, CH4流量35 45sccm,真空度0.7 0.9Pa，中頻電源電流1.8 2.2A，負(fù)偏壓450 550V，在過(guò)渡層表面構(gòu)筑DLC薄膜90 I IOmin。最后，所述步驟3)的離子液體溶液的溶劑為乙醇或丙酮，陰離子為六氟磷酸鹽或CF3SO2-,陽(yáng)離子為烷基咪唑環(huán)類(lèi)，離子液體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5% -2.5%，控制浸潰時(shí)間為1-5分鐘，提拉速度為10-60mm/s。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明將ICP技術(shù)、磁控濺射沉積技術(shù)和浸潰-提拉組裝技術(shù)相結(jié)合來(lái)制備微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜，不僅制備工藝簡(jiǎn)單，而且制備時(shí)間短、大大提高了效率，制得的微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜將碳基固體潤(rùn)滑薄膜的抗磨與離子液體薄膜的減摩作用有效結(jié)合起來(lái)，大大提高了常規(guī)類(lèi)金剛石薄膜的穩(wěn)定性和減摩抗磨性能，摩擦系數(shù)大幅度降低，耐磨性能顯著提高，有望應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境控制、數(shù)字通訊、自動(dòng)控制、信息儀器傳感技術(shù)、通訊衛(wèi)星和國(guó)防軍事等領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明的制備微/納織構(gòu)化DLC-1L復(fù)合薄膜的流程圖；圖2a_c是本發(fā)明所制備的不同類(lèi)型織構(gòu)化DLC-1L復(fù)合薄膜的表面微觀形貌圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本發(fā)明的一種微/納織構(gòu)化DLC-1L復(fù)合薄膜的制備方法的工藝流程圖見(jiàn)圖1所
/Jn ο實(shí)施例1:圓柱微突起狀類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜的制備，依次按照以下步驟進(jìn)行:(I)表面圓柱凸起微織構(gòu):采用感應(yīng)耦合等離子體刻蝕技術(shù)(ICP)，在硅片表面獲得具有多種類(lèi)型不同幾何參數(shù)的圓柱凸起微/納織構(gòu)化規(guī)則形貌。(2)磁控濺射沉積微/納織構(gòu)化含氫類(lèi)金剛石薄膜:將得到的微織構(gòu)化硅片表面依次用丙酮、乙醇超聲清洗，采用中頻磁控濺射沉積系統(tǒng)在樣品表面依次沉積Cr過(guò)渡層和類(lèi)金剛石薄膜；沉積過(guò)程參數(shù)依次為:Ar氣流量150SCCm，真空度1.0Pa，負(fù)偏壓1000V (占空比50% )，激發(fā)Ar離子刻蝕清洗基底表面；Ar氣流量150sCCm，真空度l.0Pa，中頻電源電流2.0A，激發(fā)Ar離子清洗濺射靶表面；Ar氣流量120sCCm，真空度0.8Pa，中頻電源電流2.0A,負(fù)偏壓500V(占空比50% )，在基底表面構(gòu)筑Cr過(guò)渡層15min ；Ar氣流量120sccm,CH4流量40sccm，真空度0.8Pa，中頻電源電流2.0A,負(fù)偏壓500V(占空比50% )，在過(guò)渡層表面構(gòu)筑DLC薄膜lOOmin。(3)浸潰-提拉技術(shù)在織構(gòu)化DLC薄膜表面組裝一層離子液體有機(jī)潤(rùn)滑薄膜將⑵中得到的微/納織構(gòu)化DLC薄膜浸潰在離子液體的乙醇溶液中，離子液體溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5% -2.5%，控制浸潰時(shí)間為1-5分鐘，提拉速度為10-60mm/s ;得到微/納織構(gòu)化DLC-離子液體復(fù)和薄膜。其中離子液體為可溶于乙醇或丙酮，陰離子優(yōu)選六氟磷酸鹽和(CF3SO2-),陽(yáng)離子優(yōu)選咪唑環(huán)類(lèi)。實(shí)施例2:圓柱微凹坑狀類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜的制備，依次按照以下步驟進(jìn)行:(I)表面圓柱微坑微織構(gòu):采用感應(yīng)耦合等離子體刻蝕技術(shù)(ICP)，在硅片表面獲得具有多種類(lèi)型不同幾何參數(shù)的凹坑微/納織構(gòu)化規(guī)則形貌。(2)磁控濺射沉積微/納織構(gòu)化含氫類(lèi)金剛石薄膜:將得到的微織構(gòu)化硅片表面依次用丙酮、乙醇超聲清洗，采用中頻磁控濺射沉積系統(tǒng)在樣品表面依次沉積Cr過(guò)渡層和類(lèi)金剛石薄膜；沉積過(guò)程中參數(shù)為:Ar氣流量150SCCm，真空度1.0Pa，負(fù)偏壓1000V(占空比50% )，激發(fā)Ar離子刻蝕清洗基底表面；Ar氣流量150sCCm，真空度1.0Pa,中頻電源電流2.0A,激發(fā)Ar離子清洗濺射靶表面；Ar氣流量120sCCm，真空度0.8Pa，中頻電源電流2.0A,負(fù)偏壓500V(占空比50% )，在基底表面構(gòu)筑Cr過(guò)渡層15min ；Ar氣流量120sccm，CH4流量40sccm，真空度0.8Pa，中頻電源電流2.0A,負(fù)偏壓500V (占空比50 % )，在過(guò)渡層表面構(gòu)筑 DLC 薄膜 lOOmin。(3)浸潰-提拉技術(shù)在織構(gòu)化DLC薄膜表面組裝一層離子液體有機(jī)潤(rùn)滑薄膜將⑵中得到的微/納織構(gòu)化DLC薄膜浸潰在離子液體的乙醇溶液中，離子液體溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5% -2.5%，控制浸潰時(shí)間為1-5分鐘，提拉速度為10-60mm/s ;得到微/納織構(gòu)化DLC-離子液體復(fù)和薄膜。其中離子液體為可溶于乙醇或丙酮，陰離子優(yōu)選六氟磷酸鹽和(CF3SO2-)，陽(yáng)離子優(yōu)選烷基咪唑環(huán)類(lèi)。實(shí)施例3:平行微溝槽狀類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜的制備，依次按照以下步驟進(jìn)行:(I)表面平行微溝槽織構(gòu):采用感應(yīng)耦合等離子體刻蝕技術(shù)(ICP)，在硅片表面獲得具有多種類(lèi)型不同幾何參數(shù)的平行微溝槽微/納織構(gòu)化規(guī)則形貌。(2)磁控濺射沉積微/納織構(gòu)化含氫類(lèi)金剛石薄膜:將得到的微織構(gòu)化硅片表面依次用丙酮、乙醇超聲清洗，采用中頻磁控濺射沉積系統(tǒng)在樣品表面依次沉積Cr過(guò)渡層和類(lèi)金剛石薄膜；沉積過(guò)程中參數(shù)為:Ar氣流量150SCCm，真空度1.0Pa，負(fù)偏壓1000V(占空比50% )，激發(fā)Ar離子刻蝕清洗基底表面；Ar氣流量150sCCm，真空度1.0Pa,中頻電源電流
2.0A,激發(fā)Ar離子清洗濺射靶表面；Ar氣流量120sCCm，真空度0.8Pa，中頻電源電流2.0A,負(fù)偏壓500V(占空比50% )，在基底表面構(gòu)筑Cr過(guò)渡層15min ；Ar氣流量120sccm，CH4流量40sccm，真空度0.8Pa，中頻電源電流2.0A,負(fù)偏壓500V (占空比50 % )，在過(guò)渡層表面構(gòu)筑 DLC 薄膜 lOOmin。(3)浸潰-提拉技術(shù)在織構(gòu)化DLC薄膜表面組裝一層離子液體有機(jī)潤(rùn)滑薄膜將⑵中得到的微/納織構(gòu)化DLC薄膜浸潰在離子液體的乙醇溶液中，離子液體溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5% -2.5%，控制浸潰時(shí)間為1-5分鐘，提拉速度為10-60mm/s ;得到微/納織構(gòu)化DLC-離子液體復(fù)和薄膜。其中離子液體為可溶于乙醇或丙酮，陰離子優(yōu)選六氟磷酸鹽和(CF3SO2-),陽(yáng)離子優(yōu)選咪唑環(huán)類(lèi)。將三個(gè)實(shí)施例所制備的復(fù)合薄膜采用原子力顯微鏡考察了復(fù)合薄膜表面結(jié)構(gòu)形貌，如圖2所示。同時(shí)利用Raman和XPS表征了復(fù)合薄膜的表面化學(xué)組分。利用納米壓痕儀測(cè)定了薄膜的納米硬度，利用球-盤(pán)往復(fù)式摩擦試驗(yàn)機(jī)考察了薄膜的摩擦磨損性能。分析測(cè)試結(jié)果表明，利用本發(fā)明得到的薄膜表面均勻分布著不同類(lèi)型形貌和幾何尺寸的微/納織構(gòu)，相對(duì)于常規(guī)未織構(gòu)化DLC薄膜，復(fù)合薄膜的摩擦學(xué)性能得到了極大提高。采用鋼球(440-C，直徑為4.0mm，硬度為)作為對(duì)偶材料，在載荷為100-500mN時(shí)，相對(duì)于常規(guī)的未織構(gòu)化DLC薄膜，織構(gòu)化復(fù)合薄膜的摩擦系數(shù)約降低高達(dá)20-60% ;在同樣摩擦測(cè)試條件下，常規(guī)的未織構(gòu)化DLC薄膜寬且深，織構(gòu)化DLC-1L復(fù)合薄膜的磨痕淺且窄，耐磨性能大幅度提高。
權(quán)利要求
1.一種微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜，其特征在于該微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜是以硅片為基材，從內(nèi)至外依次包覆有類(lèi)金剛石薄膜和離子液體薄膜的復(fù)合薄膜材料，在復(fù)合薄膜的表面均勻分布有微/納織構(gòu)化規(guī)則形貌，其中類(lèi)金剛石薄膜的厚度為0.5-2 μ m。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜，其特征在于所述復(fù)合薄膜的表面上的微/納織構(gòu)化規(guī)則形貌為凹坑、柱狀凸起或平行溝槽，并且凹坑、柱狀凸起或平行溝槽的直徑或?qū)挾瘸叽缭?-2 μ m，高度或深度在100nm-2 μ m，相鄰特征織構(gòu)的間距尺寸在1-10 μ m之間。
3.一種微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 1)以硅片作為基底材料，采用感應(yīng)耦合等離子體刻蝕技術(shù)，在硅片表面獲得具有多種類(lèi)型不同幾何參數(shù)的微/納織構(gòu)化規(guī)則形貌； 2)以Ti或者Cr為過(guò)渡層，采用反應(yīng)磁控濺射技術(shù)在步驟I)制得的微/納織構(gòu)化硅片表面依次沉積過(guò)渡層和類(lèi)金剛石薄膜； 3)將步驟2) 中得到的微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石薄膜浸潰在離子液體溶液中，采用浸潰-提拉的方法在織構(gòu)化類(lèi)金剛石薄膜表面組裝一層離子液體有機(jī)潤(rùn)滑薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述步驟I)制得的微/納織構(gòu)化硅片的表面凹坑、凸起或溝槽的半徑或?qū)挾仍?-3 μ m,深度或者高度為20nm-2 μ m,相鄰特征織構(gòu)的間距為2-10 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述步驟2)的反應(yīng)磁控濺射技術(shù)是采用中頻反應(yīng)磁控濺射設(shè)備進(jìn)行，沉積的類(lèi)金剛石薄膜厚度為0.5-2 μ m，沉積過(guò)程參數(shù)依次為:Ar氣流量140 160sccm，真空度0.9 1.1Pa,負(fù)偏壓900 1100V，激發(fā)Ar離子刻蝕清洗基底表面；Ar氣流量140 160SCCm，真空度0.9 1.1Pa,中頻電源電流1.8 2.2A，激發(fā)Ar離子清洗濺射靶表面；Ar氣流量110 130sCCm，真空度0.7 0.9Pa，中頻電源電流1.8 2.2A，負(fù)偏壓450 550V，在基底表面構(gòu)筑Cr過(guò)渡層10 20min ；Ar氣流量110 1308(3011，(:!14流量35 45sccm，真空度0.7 0.9Pa,中頻電源電流1.8 2.2A,負(fù)偏壓450 550V，在過(guò)渡層表面構(gòu)筑DLC薄膜90 llOmin。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述步驟3)的離子液體溶液的溶劑為乙醇或丙酮，陰離子為六氟磷酸鹽或CF3SO2-,陽(yáng)離子為烷基咪唑環(huán)類(lèi)，離子液體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5% -2.5%，控制浸潰時(shí)間為1-5分鐘，提拉速度為10-60mm/s。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微/納織構(gòu)化類(lèi)金剛石-離子液體復(fù)合薄膜及其制備方法，采用感應(yīng)耦合等離子體刻蝕技術(shù)，在硅片表面獲得具有多種形貌不同幾何參數(shù)的微/納織構(gòu)化規(guī)則形貌，然后通過(guò)磁控濺射氣相沉積技術(shù)，在硅片表面獲得織構(gòu)化類(lèi)金剛石薄膜，最后通過(guò)浸漬-提拉技術(shù)在織構(gòu)化類(lèi)金剛石薄膜表面組裝一層離子液體有機(jī)潤(rùn)滑薄膜。本發(fā)明所制備的復(fù)合薄膜具有優(yōu)異的摩擦學(xué)性能，大大提高了常規(guī)類(lèi)金剛石薄膜的穩(wěn)定性和減摩抗磨性能，摩擦系數(shù)大幅度降低，耐磨性顯著提高。該技術(shù)有望應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境控制、數(shù)字通訊、自動(dòng)控制、信息儀器傳感技術(shù)、通訊衛(wèi)星和國(guó)防軍事等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B32B38/18GK103192561SQ2012100058
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者趙文杰, 烏學(xué)東, 王永欣, 曾志翔, 薛群基, 陳建敏 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所