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金及其合金表面透明類金剛石納米薄膜及其制備方法與流程

文檔序號:11147071閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種金及其合金表面透明類金剛石納米薄膜的制備方法,其特征在于包括以下步驟:

1)金及其合金表面預處理,去除表面污染物;

2)將預處理后的金及其合金固定在工件托架上,采用離子源轟擊清洗樣品表面;

3)制備氧化物過渡鍍層及其厚度控制;同時開啟離子源和磁控濺射源,所述磁控濺射靶為含有金溶解元素和能形成碳化物的元素的磁控濺射合金靶,且其中金溶解元素的原子百分含量為10-30at%;采用膜厚監控儀在線監控涂層厚度,控制該合金氧化物涂層的厚度1-2納米;

4)制備高透明度類金剛石涂層;通入氬氣和碳氫化合物的混合氣體,維持真空室總壓強為0.3-1.0Pa,開啟離子源沉積類金剛石涂層;工件偏壓控制為300-600V;采用膜厚監控儀在線監控DLC涂層厚度控制該DLC涂層的厚度3-10納米。

2.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟3)所述金溶解元素為鋁或鎳;所述能形成碳化物的元素為鈦、硅、鉻或鎢。

3.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟2)-4)所述離子源為直流弧離子源或射頻離子源。

4.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟2)采用離子源轟擊清洗樣品表面為采用離子源獲得的氬離子束轟擊清洗金及其合金表面,時間為20-40分鐘,維持真空室壓強為0.1Pa,維持工件偏壓為200-400V;采用低壓直流弧離子源時,直流弧電流為30-60A;采用射頻離子源時,離子源功率為1.5~2.0KW,束電流為1.0~2.0A。

5.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟3)中真空室真空度為0.1-0.3Pa;磁控濺射靶電流15-30A,工件偏壓50-100V;當使用低壓直流弧離子源時,直流弧電流為20-40A;當使用射頻離子源時,離子束源功率為0.5~1.0KW,束電流為0.5~1.0A。

6.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟4)中使用離子源為低壓直流弧離子源時,直流弧電流為30-60A;當使用射頻離子源時,離子源功率為1.5~2.0KW,束電流為1.0~2.0A。

7.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟4)中所用含碳氣體是含碳數超過2且飽和單鍵超過80%的碳氫化合物,碳氫化合物氣體的分壓為0.3-0.7Pa。

8.根據權利要求7所述的制備方法,其特征在于,所述碳氫化合物為金剛烷或乙烷。

9.一種金及其合金表面透明類金剛石納米薄膜,其特征在于其由權利要求1-8任一項所述制備方法制得。

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