一种DLC涂层工艺的制作方法

本发明涉及dlc涂层技术领域，具体为一种dlc涂层工艺。

背景技术：

“dlc”是英文“diamond-likecarbon”一词的缩写，dlc是一种由碳元素构成、在性质上和钻石类似，同时又具有石墨原子组成结构的物质，类金刚石薄膜dlc是一种非晶态薄膜，由于具有高硬度和高弹性模量，低摩擦因数，耐磨损以及良好的真空摩擦学特性，很适合于作为耐磨涂层，dlc膜具有很好的抗粘结性，特别是对铜、铝，因此dlc在铜、铝加工刀具上，模具，摩擦件有着广泛的应用，市场上常见的pecvd设备，沉积dlc的速率较慢，在沉积过程中，气体是在炉壁与转车之间放电，放电的空间非常大，离化率不够高，沉积速率就低，若要提高沉积速率，则需要更大功率的电源，在设备成本和使用成本上的投入更大，有的设备采用了辅助阳极来提高放电的离化率，但是辅助阳极与炉体的电位相等，且安装靠近炉壁，其作用不够明显；针对这些缺陷，设计一种dlc涂层工艺是很有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种dlc涂层工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种dlc涂层工艺，包括步骤一，准备原料；步骤二，装置放置；步骤三，金属沉积；步骤四，气体电离；步骤五，存储放置；

其中在上述步骤一中，准备原料包括以下步骤：

1)人工检测需要的dlc涂层材料，并根据需要的dlc涂层材料购买金属靶材料；

2)检测购买的金属靶材料，记录数据，并将金属靶材料进行清洗烘干，随后放置在阴凉地存储；

其中在上述步骤二中，装置放置包括以下步骤：

1)加工炉(1)内部放置矩形靶座(6)，并在矩形靶座(6)顶部安置电磁线圈(7)，电磁线圈(7)连接外界电源；

2)人工在加工炉(1)外侧连接第一进气道(9)与第二进气道(10)，第一进气道(9)围绕在矩形靶座(6)外侧，第二进气道(10)远离矩形靶座(6)，加工炉(1)底部设置有深冷恒温储存器(8)，深冷恒温储存器(8)通过管道与矩形靶座(6)连接；

3)炉盖(2)设置伸缩气杆(3)，伸缩气杆(3)底部设置永磁体(4)，并将永磁体(4)放置于矩形靶座(6)顶部，即可完成装置放置；

其中在上述步骤三中，金属沉积包括以下步骤：

1)人工将金属靶材料放置在矩形靶座(6)内部，并将其分开排列，保证金属靶材料具有一定间隔；

2)从第二进气道(10)通入氩气气体，开启辅助阳极(5)，使其通过电弧离子进行金属沉积；

其中在上述步骤四中，气体电离包括以下步骤：

1)人工从第一进气道(9)通入甲烷气体，开启电磁线圈(7)与辅助阳极(5)，通过用磁场和电磁场来共同控制磁控溅射靶；

2)调节电磁线圈(7)可以提供磁场，约束放气产生的气体离子，将大部分的气体离子其运动范围在预设的空间内；

3)控制伸缩气杆(3)，使永磁体(4)更具需求接近或远离矩形靶座(6)，气体放电即可开始电离；

4)人工控制深冷恒温储存器(8)，储存装置降温到了沸点以下，靠压力差将液态气体吸入控制深冷恒温储存器(8)中，添加完毕后将温度保

持在合适的温度使气体液态保持，即可得到dlc涂层；

其中在上述步骤五中，人工将步骤四4)中dlc涂层收集，检测dlc涂层性质，并将其装箱存储在阴凉地。

根据上述技术方案，所述步骤一2)中检测不合格的金属靶材料收集统一处理。

根据上述技术方案，所述步骤二3)中伸缩气杆(3)顶部设置有电动气缸，且电动气缸与外界电源连接。

根据上述技术方案，所述步骤三2)中通入氩气前将加工炉(1)空气排尽。

根据上述技术方案，所述步骤四4)中温度可以自0-25℃间调控。

根据上述技术方案，所述步骤五中装箱前需要进行紫外线照射消毒。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该一种dlc涂层工艺，同时具备了两种功能，pvd与pecvd的功能，该工艺设备配置了pvd镀膜所需的磁控溅射靶和pecvd气体镀膜所需的放电电极，磁场线圈；该工艺设备能够在低温下实现dlc涂层工艺：同时具备pvd与pecvd的功能，解决了dlc打底需要磁控溅射，碳膜层需要pecvd的难题，且能够在较低温度下裂解含碳气体，温度大大的降低；该工艺设备的沉积速率快：采用线圈产生电磁场与中心辅助阳极相结合的方式，辅以高功率脉冲电源，提高含碳气体的离化率，碳层的沉积速率提高。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明的加工炉的结构示意图；

图3是本发明的加工炉的剖视图。

图中：1、加工炉；2、炉盖；3、伸缩气杆；4、永磁体；5、辅助阳极；6、矩形靶座；7、电磁线圈；8、深冷恒温储存器；9、第一进气道；10、第二进气道。

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。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种dlc涂层工艺，包括步骤一，准备原料；步骤二，装置放置；步骤三，金属沉积；步骤四，气体电离；步骤五，存储放置；

其中在上述步骤一中，准备原料包括以下步骤：

1)人工检测需要的dlc涂层材料，并根据需要的dlc涂层材料购买金属靶材料；

2)检测购买的金属靶材料，检测不合格的金属靶材料收集统一处理，记录数据，并将金属靶材料进行清洗烘干，随后放置在阴凉地存储；

其中在上述步骤二中，装置放置包括以下步骤：

1)加工炉(1)内部放置矩形靶座(6)，并在矩形靶座(6)顶部安置电磁线圈(7)，电磁线圈(7)连接外界电源；

2)人工在加工炉(1)外侧连接第一进气道(9)与第二进气道(10)，第一进气道(9)围绕在矩形靶座(6)外侧，第二进气道(10)远离矩形靶座(6)，加工炉(1)底部设置有深冷恒温储存器(8)，深冷恒温储存器(8)通过管道与矩形靶座(6)连接；

3)炉盖(2)设置伸缩气杆(3)，伸缩气杆(3)底部设置永磁体(4)，伸缩气杆(3)顶部设置有电动气缸，且电动气缸与外界电源连接，并将永磁体(4)放置于矩形靶座(6)顶部，即可完成装置放置；

其中在上述步骤三中，金属沉积包括以下步骤：

1)人工将金属靶材料放置在矩形靶座(6)内部，并将其分开排列，保证金属靶材料具有一定间隔；

2)从第二进气道(10)通入氩气气体，通入氩气前将加工炉(1)空气排尽，开启辅助阳极(5)，使其通过电弧离子进行金属沉积；

其中在上述步骤四中，气体电离包括以下步骤：

1)人工从第一进气道(9)通入甲烷气体，开启电磁线圈(7)与辅助阳极(5)，通过用磁场和电磁场来共同控制磁控溅射靶；

2)调节电磁线圈(7)可以提供磁场，约束放气产生的气体离子，将大部分的气体离子其运动范围在预设的空间内；

3)控制伸缩气杆(3)，使永磁体(4)更具需求接近或远离矩形靶座(6)，气体放电即可开始电离；

4)人工控制深冷恒温储存器(8)，温度可以自0-25℃间调控，储存装置降温到了沸点以下，靠压力差将液态气体吸入控制深冷恒温储存器(8)中，添加完毕后将温度保持在合适的温度使气体液态保持，即可得到dlc涂层；

其中在上述步骤五中，人工将步骤四4)中dlc涂层收集，检测dlc涂层性质，并将其装箱存储在阴凉地，装箱前需要进行紫外线照射消毒。

基于上述，本发明的优点在于，该一种dlc涂层工艺，同时具备了两种功能，pvd与pecvd的功能，该工艺设备配置了pvd镀膜所需的磁控溅射靶和pecvd气体镀膜所需的放电电极与磁场线圈；该工艺设备能够在低温下实现dlc涂层工艺：同时具备pvd与pecvd的功能，解决了dlc打底需要磁控溅射，碳膜层需要pecvd的难题，且能够在较低温度下裂解含碳气体，温度大大的降低；该工艺设备的沉积速率快：采用电磁线圈7产生电磁场与中心辅助阳极5相结合的方式，辅以高功率脉冲电源，提高含碳气体的离化率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。