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申请/专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所

摘要：本发明公开了一种硫化二硫化钼铜复合薄膜、其制备方法及应用。所述制备方法包括：采用磁控溅射技术，在基体表面依次沉积钛过渡层、钛铜二硫化钼梯度过渡层和二硫化钼铜掺杂层，获得二硫化钼铜复合薄膜，之后进行硫化处理，制得硫化二硫化钼铜复合薄膜。本发明提供的硫化二硫化钼铜复合薄膜利用二硫化钼薄膜低摩擦特性的同时，采用二硫化钼和铜共溅射形成有效掺杂，提高了薄膜的摩擦学性能，并且二硫化钼和硫化铜的低摩擦磨损具有协同作用，有利于提高硫化二硫化钼铜复合薄膜的耐磨性，具有优越的大气磨损性能，磨损率降低了一个数量级，能够满足各种机械部件的低磨损服役要求。

主权项：1.一种硫化二硫化钼铜复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括：采用磁控溅射技术，以钛靶为阴极靶材，以惰性气体为工作气体，对钛靶施加电流，对基体施加负偏压，从而在基体表面沉积得到钛过渡层，其中，所述靶电流为2.0~5.0A，基体偏压为-60~-100V，工作气体流量为12~18sccm，基体温度为80~120℃，反应腔室压强为1.0~2.5×10-3torr，沉积时间为600~1200s；采用磁控溅射技术，以钛靶、二硫化钼靶、铜靶为阴极靶材，以惰性气体为工作气体，对钛靶、铜靶和二硫化钼靶施加电流，对基体施加负偏压，从而在所述钛过渡层表面沉积得到钛铜二硫化钼梯度过渡层，其中，施加于钛靶上的靶电流从2.0~5.0A逐渐减小至0，施加于二硫化钼靶的溅射电流从0逐渐增加为0.8~1.6A，施加于铜靶上的靶电流从0逐渐增加为0.4~0.8A，基体偏压为-30~-70V，工作气体流量为12~18sccm，基体温度为80~120℃，反应腔室压强为1.0~2.5×10-3torr，沉积时间为600~1200s；采用磁控溅射技术，以二硫化钼靶和铜靶为阴极靶材，以惰性气体为工作气体，对二硫化钼靶和铜靶施加溅射电流，对基体施加负偏压，从而在所述钛铜二硫化钼梯度过渡层表面沉积二硫化钼铜掺杂层，得到二硫化钼铜复合薄膜，其中，施加于二硫化钼靶的溅射电流为0.8~1.6A，施加于铜靶上的靶电流为0.4~0.8A，基体偏压为-30~-70V，工作气体流量为12~18sccm，基体温度为80~120℃，反应腔室压强为1.0~2.5×10-3torr，沉积时间为6000~8000s；以惰性气体作为载体，以硫粉为硫源，将所述硫粉和所述二硫化钼铜复合薄膜分别置于双温区管式炉中，升温进行硫化处理，制得硫化二硫化钼铜复合薄膜；其中，升温速率为1~3℃min，升温至温度为150~250℃后保温时间为20~40分钟；所述硫化二硫化钼铜复合薄膜包括在其厚度方向上依次层叠的钛过渡层、钛铜二硫化钼梯度过渡层和二硫化钼铜掺杂层，所述硫化二硫化钼铜复合薄膜中铜原子百分含量为10~15%，所述硫化二硫化钼铜复合薄膜在常温大气下干摩擦系数为0.09~0.13，磨损率为2.0~6.0×10-7mm3Nm。

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百度查询： 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种硫化二硫化钼/铜复合薄膜、其制备方法及应用