一种耐腐蚀的复合碳基涂层及其制备方法与应用

技术特征：
1.一种耐腐蚀的复合碳基涂层，其特征在于，包括依次形成于基材表面的非晶碳基薄膜和有机碳基薄膜，所述非晶碳基薄膜为类金刚石薄膜，所述有机碳基薄膜为对二甲苯二聚体有机薄膜。2.根据权利要求1所述的耐腐蚀的复合碳基涂层，其特征在于，所述复合碳基涂层包括依次形成于基材表面的过渡层、梯度过渡层、非晶碳基薄膜和有机碳基薄膜，所述过渡层为cr层，所述梯度过渡层为cr/wc复合层。3.根据权利要求2所述的耐腐蚀的复合碳基涂层，其特征在于：所述类金刚石薄膜的厚度为1.2～3μm；和/或，所述对二甲苯二聚体有机薄膜的厚度为1.5～5μm；和/或，所述过渡层的厚度为100～600nm；和/或，所述梯度过渡层的厚度为200～800nm；和/或，所述耐腐蚀的复合碳基涂层的厚度为3～8μm。4.如权利要求1-3中任一项所述耐腐蚀的复合碳基涂层的制备方法，其特征在于，包括：在基体表面沉积形成类金刚石薄膜；以及，采用化学气相沉积技术，在所述类金刚石薄膜表面形成对二甲苯二聚体有机薄膜，获得耐腐蚀的复合碳基涂层。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，具体包括：(1)以cr靶为靶材，对基体施加负偏压，在基体上溅射过渡层；(2)以wc靶、cr靶为靶材，在所述过渡层上形成梯度过渡层；(3)以c2h为工作2气体，过高偏压电离c2h2气体形成类金刚石薄膜；(4)在真空环境中，使对二甲苯二聚体单体升华，升华温度80～140℃，气化后于650～710℃的高温下裂解，裂解后的气态单体聚合成膜，制得对二甲苯二聚体有机薄膜。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，溅射过渡层采用的工艺条件包括：采用的保护性气体的流量为100～300sccm，偏压为-50～-100v，靶功率为3～8kw，溅射时间为10～40min，过渡层的厚度为100～600nm；和/或，在进行步骤(1)之前，还包括：先抽真空至真空优于3
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10-3
pa，打开离子源，加热灯丝至40～60a，通入保护性气体流量20～50sccm，在-100v～-400v的偏压下对基体进行刻蚀清洗，刻蚀时间为20～60min；和/或，在进行步骤(1)之前，还包括：对基体表面进行预处理，所述预处理包括除油除水处理。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)具体包括：打开wc靶材，并逐渐增大wc靶材功率至3～6kw，同时逐渐减小cr靶材功率至0，形成梯度过渡层，采用的保护性气体的流量为100～300sccm，偏压为-50～100v，时间为20～60min，梯度过渡层的厚度为200～800nm。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，采用的工艺条件包括：c2h2气体流量为250～500sccm，偏压为-600～-800v，沉积时间为60～120min，类金刚石薄膜的厚度为1.2～3μm。9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，采用的工艺条件包括：真空度优于3
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pa，镀膜时间为30～90min，对二甲苯二聚体有机薄膜的厚度为1.5～5μm；和/或，在进行步骤(4)之前，还包括：对已沉积类金刚石薄膜的基体表面进行预处理，
所述预处理包括对已沉积类金刚石薄膜的基体表面用乙醇清洗，之后氮气吹干。10.权利要求1-3中任一项所述耐腐蚀的复合碳基涂层于金属防护领域中的应用。

技术总结
本发明公开了一种耐腐蚀的复合碳基涂层及其制备方法与应用。所述耐腐蚀的复合碳基涂层包括依次形成于基材表面的非晶碳基薄膜和有机碳基薄膜，所述非晶碳基薄膜为类金刚石薄膜，所述有机碳基薄膜为对二甲苯二聚体有机薄膜。所述制备方法包括：在基体表面沉积形成类金刚石薄膜；以及，采用化学气相沉积技术，在所述类金刚石薄膜表面形成对二甲苯二聚体有机薄膜，获得耐腐蚀的复合碳基涂层。本发明提供的耐腐蚀的复合碳基涂层在具有优良硬度、摩擦等物理性能的碳基薄膜(DLC)基础上增加CVD沉积的对二甲苯二聚体(PFC)有机涂层，使基体材料的防护既达到了良好的硬度、摩擦等物理性能又具有优异的耐腐蚀性能。又具有优异的耐腐蚀性能。又具有优异的耐腐蚀性能。


技术研发人员：郭武明 张学东 王海新 王立平
受保护的技术使用者：中国科学院宁波材料技术与工程研究所
技术研发日：2022.06.21
技术公布日：2022/9/2