一种类金刚石复合薄膜的制作方法

本技术涉及类金刚石薄膜领域，尤其涉及一种类金刚石复合薄膜。

背景技术：

1、由于类金刚石(dlc)薄膜具有高硬度，耐腐蚀性，耐酸碱性，良好的润滑性，非常好的化学稳定性，较低的表面能，和水的的接触夹角在60°以上，可以在较低的温度下生成等优点，为制备疏水的不粘锅薄膜提供了良好的条件。

2、但是，单纯的类金刚石具有以下缺点：330℃以上化学性不稳定；分子间有较强的内应力，很难和基体结合；有很多悬键，因此对油有很强的吸附能力，耐污性差，难以清洁。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种类金刚石复合薄膜，旨在解决类金刚石薄膜的化学性能不稳定，与基板结合力较弱，疏水防污性能较差，难以清洁的技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供一种类金刚石复合薄膜，包括基板和于基板表面由内至外依次形成的过渡层和纳米结构层，所述纳米结构层背离所述基板的表面具有纳米凸起。

3、可选地，所述基板在形成所述过渡层的表面上具有微米凸起。

4、进一步可选地，所述微米凸起的直径为1-15μm，任意所述两微米凸起之间的间距为1-20μm。

5、可选地，纳米凸起的直径为10-50nm。

6、可选地，所述纳米结构层和所述过渡层的厚度之和为0.5-3μm。

7、可选地，所述基板为金属基板或者玻璃基板。

8、可选地，所述过渡层为含钛过渡层。

9、可选地，所述纳米结构层为类金刚石层。

10、进一步可选地，所述类金刚石层为掺硅类金刚石薄膜。

11、可选地，所述类金刚石薄膜的水接触角为90°-105°。

12、进一步地，本实用新型还提供一种如上所述的类金刚石复合薄膜在厨具领域中的应用。

13、本实用新型所能实现的有益效果：

14、本实用新型提供了一种类金刚石复合薄膜，包括基板、过渡层和纳米结构层，具有以下有益效果：

15、(1)具有90°-105°的水接触角，疏水防污效果优异，硬度以及生物兼容性好，耐高温，耐用，耐腐蚀且环保，能应用于厨具领域尤其是不粘锅的制备。

16、(2)过渡层可以加强纳米结构层3的吸附结合力，解决因纳米结构层3分子间具有较强的内应力，难以和基板1紧密结合的问题，提高类金刚石复合薄膜的结构稳定性和耐用性。

17、(3)纳米结构层表面具有纳米凸起31，纳米凸起31为菜花状或者金字塔状，具有较强的疏水防粘效果，而且可以提高类金刚石复合薄膜的耐磨性和耐酸碱性能，延长使用寿命。

18、(4)在基板形成所述过渡层的表面制备微米凸起11，与以上纳米凸起31相结合，还可以模仿荷叶表面的微纳米结构，形成疏水保护层，极大地提高类金刚石复合薄膜的疏水防污性能。

19、(5)在类金刚石薄膜中掺硅，可以使类金刚石薄膜具有耐600℃以上的耐高温性能，同时可以降低类金刚石薄膜的表面能，减少表面的悬键，降低对油污的吸附能力，进一步增强类金刚石复合薄膜的疏水防污效果，使之在厨具领域中得到较好的应用。

技术特征：

1.一种类金刚石复合薄膜，其特征在于，包括基板（1）和于基板（1）表面由内至外依次形成的过渡层（2）和纳米结构层（3），所述纳米结构层（3）背离所述基板（1）的表面具有纳米凸起（31）。

2.根据权利要求1所述的类金刚石复合薄膜，其特征在于，所述基板（1）在形成所述过渡层（2）的表面上具有微米凸起（11）。

3.根据权利要求2所述的类金刚石复合薄膜，其特征在于，所述微米凸起（11）的直径为1-15μm，任意所述两微米凸起（11）之间的间距为1-20μm。

4.根据权利要求1所述的类金刚石复合薄膜，其特征在于，所述纳米凸起（31）的直径为10-50nm。

5.根据权利要求1所述的类金刚石复合薄膜，其特征在于，所述纳米结构层（3）和所述过渡层（2）的厚度之和为0.5-3μm。

6.根据权利要求1所述的类金刚石复合薄膜，其特征在于，所述基板（1）为金属基板或者玻璃基板；和/或，所述过渡层（2）为含钛过渡层。

7.根据权利要求1所述的类金刚石复合薄膜，其特征在于，所述纳米结构层（3）为类金刚石层。

8.根据权利要求7所述的类金刚石复合薄膜，其特征在于，所述类金刚石层为掺硅类金刚石薄膜。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的类金刚石复合薄膜，其特征在于，所述类金刚石复合薄膜的水接触角为90°-105°。

技术总结
本技术公开了一种类金刚石复合薄膜及其应用，属于类金刚石薄膜领域。本技术的类金刚石复合薄膜包括基板1和于基板1表面由内至外依次形成的过渡层2和纳米结构层3，所述纳米结构层3背离所述基板1的表面具有纳米凸起31。过渡层2的设置可以解决类金刚石薄膜化学性能不稳定，与基板结合力较弱的技术问题，而纳米阵列结构31具有较强的疏水防污性能，可以解决疏水防污性能较差，难以清洁的弊端，而在基板上构建微米凸起，还可以和以上纳米阵列结构形成微纳米结构，模仿荷叶表面得到疏水保护层，进一步加强类金刚石复合薄膜的疏水防污性能。本技术的类金刚石复合薄膜能应用于厨具领域，尤其是用于制备不粘锅。

技术研发人员：粟腊红,李跃强
受保护的技术使用者：粟腊红
技术研发日：20230112
技术公布日：2024/1/14