類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜，該薄膜具有多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，采用非晶金屬層和納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層交互疊加的方式形成。納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層是指具有“非晶相包覆納米晶相的復(fù)合結(jié)構(gòu)”的單層，非晶金屬層相當(dāng)于牡蠣殼的有機(jī)質(zhì)層，納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層相當(dāng)于牡蠣殼的方解石板條層。該薄膜采用電弧離子鍍復(fù)合磁控濺射技術(shù)制備得到，制備的薄膜具有類牡蠣殼的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)致密，界面層清晰，通過控制薄膜單層的厚度，實現(xiàn)薄膜高硬度、高強(qiáng)度、高韌性、低摩擦和優(yōu)異的耐磨損性能，并具有一定的高溫自潤滑性能。
【專利說明】
類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于仿生陶瓷薄膜材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜，具體說是采用電弧離子鍍復(fù)合磁控濺射技術(shù)在基體表面獲得類牡蠣殼結(jié)構(gòu)的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜，該薄膜具有高硬度、高韌性、低摩擦、耐磨性好的特點，并具有高溫自潤滑性會K。
【背景技術(shù)】
[0002]硬質(zhì)陶瓷薄膜如TiN、TiC、TiSiN、TiAlN、TiAlCN、CrAlN、CrSiN、DLC 是一類高硬度、高耐磨性的材料，主要應(yīng)用于對力學(xué)性能、摩擦學(xué)性能、耐腐蝕性能及耐高溫性能等有很高要求的領(lǐng)域，如工模具、汽車發(fā)動機(jī)、船舶、航空航天等領(lǐng)域。但實際應(yīng)用中，上述硬質(zhì)陶瓷薄膜材料容易出現(xiàn)應(yīng)力崩裂、脆性剝落等失效行為，嚴(yán)重制約了其使用期的穩(wěn)定性及壽命的提高。研究發(fā)現(xiàn)薄膜脆性大、韌性低是上述失效行為發(fā)生的主因。因此，優(yōu)化薄膜材料的韌性，避免其脆性失效是現(xiàn)階段硬質(zhì)薄膜材料的研究熱點之一。
[0003]提高薄膜韌性的方法之一是在上述硬質(zhì)陶瓷薄膜中添加韌性相或提高金屬元素的含量。如在TiSiN薄膜中添加石墨相形成TiSiCN薄膜，使其結(jié)構(gòu)具有非晶包覆納米晶的復(fù)合結(jié)構(gòu)，薄膜中的碳元素以非晶碳的形式存在，能起到降低應(yīng)力、避免裂紋快速萌生及減緩裂紋擴(kuò)張的作用，因此薄膜表現(xiàn)出了較好的韌性特征。并且由于非晶碳相的潤滑特性，薄膜表現(xiàn)出了優(yōu)異的減摩效果。但是韌性相的添加又使薄膜的硬度大幅度降低，因此其耐磨性能下降，綜合使役性能未能提高。另外，上述薄膜組成元素多，在制備過程中不易控制沉積參數(shù)以達(dá)到所需的非晶包覆納米晶的復(fù)合結(jié)構(gòu)，并且其工藝穩(wěn)定性無法滿足批量生產(chǎn)要求，因此這種類型的薄膜目前還只存在于實驗室研究中，并未大面積推廣進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)。
[0004]多層膜技術(shù)是另一種提高薄膜韌性的方法。一類多層膜是金屬/氮化物陶瓷多層結(jié)構(gòu)薄膜，純金屬具有良好的塑性，氮化物陶瓷具有高硬度，將兩者結(jié)合能有效提高薄膜韌性。金屬與氮化物交替形成層狀結(jié)構(gòu)，塑性好的金屬層能緩和高硬度層的殘余應(yīng)力，并且在對抗剪切應(yīng)力時金屬層能塑性滑移，表現(xiàn)出了較好的韌性特征。如TiN/Ni納米多層薄膜，硬度可達(dá)30GPa，韌性和耐磨性優(yōu)于TiN單層薄膜(一種氮化鈦/鎳納米多層薄膜的制備方法，賀春林，等，中國發(fā)明專利，申請公布號CN102330062A)。另一類多層膜是非晶/納米晶多層結(jié)構(gòu)薄膜。薄膜呈現(xiàn)非晶層和納米晶層交替疊加的多層結(jié)構(gòu)，力學(xué)性能可控，具有較好的韌性。如ZrCuNiAlSi非晶層/納米晶W多層薄膜，由于ZrCuNiAlSi為具有非晶結(jié)構(gòu)的金屬玻璃，內(nèi)部無晶界和晶體結(jié)構(gòu)缺陷，因此具有良好的彈性極限、耐腐蝕、耐磨損性能(一種制備非晶/納米晶多層結(jié)構(gòu)薄膜的方法，王飛，等，中國發(fā)明專利，申請公布號CN102925869A)。但由于此類多層薄膜均為金屬元素構(gòu)成，硬度較氮化物陶瓷低很多，因此耐磨性能差，只能應(yīng)用于對耐磨性要求不高的信息器件、傳感器件等領(lǐng)域。
[0005]—般來說，材料的硬度和塑韌性成反比關(guān)系，兩者存在無法同時提高的矛盾。不論是納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的薄膜還是多層薄膜，至今還未能解決上述矛盾。因此，如何設(shè)計制備出同時具有高硬度、高韌性，并且具有自潤滑、耐磨性好等特點的薄膜材料是薄膜科技的重要方向及難題之一。
[0006]自然界中的生物具有許多匪夷所思的特性，如荷葉表面的超疏水特性、蜘蛛絲的高抗拉強(qiáng)度特性、貝殼的抗沖擊特性等。基于對以上生物特性的研究，人類利用生物仿生技術(shù)發(fā)明了具有防腐、防污功能的超疏水材料，具有極高抗拉強(qiáng)度的碳纖維材料等。
[0007]牡蠣殼作為一種生物護(hù)甲材料，同時兼具高強(qiáng)度、高韌性的特點，具有優(yōu)良的抗沖擊防護(hù)性能。2014年美國自然材料雜志報道，牡.殼由一層厚約300nm的方解石板條層及一層厚約2nm的有機(jī)質(zhì)層相互疊加而成，高硬度的方解石板條層提供了較好的硬度、強(qiáng)度性能，有機(jī)質(zhì)層能有效阻止裂紋沿斷面的整體穿透，多層結(jié)構(gòu)及有機(jī)質(zhì)層的共同作用可增加其能量耗散效率，通過一系列的納米非彈性變形過程耗散了大量的能量，從而使牡蠣殼具有極高的韌性、優(yōu)良的承載性和抗沖擊性能。
[0008]基于以上高硬度、高韌性、抗磨損與低摩擦的類牡蠣殼結(jié)構(gòu)的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜設(shè)計理念，目前還未見相關(guān)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜。
[0010]本發(fā)明所述仿生多層強(qiáng)韌化薄膜材料在結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)的納米復(fù)合薄膜和多層薄膜結(jié)構(gòu)有很大不同。傳統(tǒng)的多層薄膜每一層或為晶體或為非晶體結(jié)構(gòu)，不能形成規(guī)整的納米復(fù)合結(jié)構(gòu)，因此不具有納米復(fù)合結(jié)構(gòu)優(yōu)異的綜合力學(xué)性能；而傳統(tǒng)的納米復(fù)合薄膜為單層薄膜，在薄膜整體上表現(xiàn)出納米復(fù)合結(jié)構(gòu)，雖然力學(xué)性能優(yōu)異，但綜合性能較多層薄膜單一。而本發(fā)明所述仿生多層強(qiáng)韌化薄膜材料是一種綜合了納米復(fù)合結(jié)構(gòu)與多層薄膜結(jié)構(gòu)，類似牡蠣殼結(jié)構(gòu)的新式仿生薄膜材料。
[0011]類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜，其特征在于該薄膜為非晶金屬層和納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層交互疊加形成的具有多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的薄膜，所述納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層為具有“非晶相包覆納米晶相的復(fù)合結(jié)構(gòu)”的單層;該薄膜通過以下方法制備得到:
1)將基體超聲清洗后用干燥氮氣吹干，夾持在鍍膜設(shè)備轉(zhuǎn)架臺上，關(guān)閉真空腔爐門，抽真空至5 X 10—3Pa,開啟轉(zhuǎn)架臺，轉(zhuǎn)架臺轉(zhuǎn)速為6?15轉(zhuǎn)/分鐘；
2)真空腔內(nèi)通入氬氣，真空度維持在IPa，偏壓為-800V，清洗時間為15?30min;之后開啟電弧靶，進(jìn)一步進(jìn)行離子轟擊清洗，偏壓維持在-800V，持續(xù)5?1min，轟擊清洗完成后關(guān)閉電弧靶；
3)調(diào)節(jié)氬氣流量，使真空度維持在0.6Pa，開啟電弧靶，沉積金屬粘結(jié)層，偏壓為-300V，沉積時間為5?I Omin;
4)調(diào)節(jié)偏壓至-100V，開啟磁控濺射4個陰極靶沉積納米復(fù)合層;工作氣體為Ar和N2，沉積過程中，沉積室真空度為0.6Pa，電弧靶持續(xù)開啟，基體在鍍膜過程中隨轉(zhuǎn)架臺做圓周運動；由于電弧靶具有較高的能量，基體在轉(zhuǎn)至電弧靶位時，將因為較高的濺射粒子能量而形成非晶態(tài)金屬層；當(dāng)基體轉(zhuǎn)至磁控靶位時，由于粒子能量較低，因此晶體有形核及生長的時間，形成納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層;合理控制轉(zhuǎn)架臺轉(zhuǎn)速即可交替沉積具有不同厚度的非晶層和納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層，最表層為納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層;調(diào)節(jié)鍍膜時間從而得到所需厚度的類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜。
[0012]所述薄膜的總厚度為0.5μηι?30.Ομ??;非晶金屬層對應(yīng)于牡■殼的有機(jī)質(zhì)層，厚度為2.0nm~10.0nm;納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層對應(yīng)于牡■殼的方解石板條層，厚度為8.0nm^lO0.0nm0
[0013]所述電弧靶為單列電弧靶、單一柱形弧靶或單一平面弧靶，靶材為Ti靶、Cr靶、TiAl靶、CrAl靶、Mo靶或V靶。
[0014]所述陰極靶的靶材為Ti靶、Cr靶、Al靶、C靶、Si靶、Mo靶、V靶、TiAl靶、AlSi靶、B4C靶或WC靶。
[0015]所述基體為鋼、鈦合金、鋁合金、玻璃、氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、單晶硅、聚醚醚酮或橡膠。
[0016]本發(fā)明所述的類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜具有牡蠣殼層狀結(jié)構(gòu)的特點，具有高硬度、高強(qiáng)度、高韌性、低摩擦和優(yōu)異的耐磨損性能，同時具有一定的高溫自潤滑性能，并且容易通過控制膜層的厚度及層數(shù)獲得性能可調(diào)的多層膜。本發(fā)明所述薄膜采用電弧離子鍍復(fù)合磁控濺射技術(shù)制備得到，結(jié)構(gòu)致密，界面層清晰。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明所述類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜截面的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
1)將高速鋼基片超聲清洗后用干燥氮氣吹干，夾持在鍍膜設(shè)備轉(zhuǎn)架臺上，關(guān)閉真空腔爐門，抽真空至5 X 10—3Pa，開啟轉(zhuǎn)架臺，轉(zhuǎn)架臺轉(zhuǎn)速為6轉(zhuǎn)/分鐘；
2)真空腔內(nèi)通入氬氣，真空度維持在IPa，偏壓為-800V，清洗時間為15?30min;之后開啟電弧Ti靶，進(jìn)一步進(jìn)行離子轟擊清洗，偏壓維持在-800V，持續(xù)5?1min，轟擊清洗完成后關(guān)閉電弧Ti靶；
3)調(diào)節(jié)氬氣流量，使真空度維持在0.6Pa，開啟電弧Ti靶，沉積Ti粘結(jié)層，偏壓為-300V，沉積時間為5min;
4)調(diào)節(jié)偏壓至-100V，開啟磁控濺射Al靶、C靶(兩個)、Si靶沉積納米復(fù)合層;工作氣體為Ar氣及犯氣，沉積室真空度為0.6Pa，電弧Ti靶持續(xù)開啟，基體在鍍膜過程中隨轉(zhuǎn)架臺做圓周運動;Al靶及Si靶電流分別控制為3.0A及1.2A，石墨靶電流控制為3.0A;
5)沉積時間為120分鐘，得到類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜;薄膜結(jié)構(gòu)為非晶Ti層與納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層(非晶Si3N4及非晶C包覆納米晶AlN)的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
[0019]實施例2
1)將不銹鋼基片超聲清洗后用干燥氮氣吹干，夾持在鍍膜設(shè)備轉(zhuǎn)架臺上，關(guān)閉真空腔爐門，抽真空至5X 10—3Pa,開啟轉(zhuǎn)架臺，轉(zhuǎn)架臺轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)/分鐘；
2)真空腔內(nèi)通入氬氣，真空度維持在IPa，偏壓為-800V，清洗時間為15?30min;之后開啟電弧Ti靶，進(jìn)一步進(jìn)行離子轟擊清洗，偏壓維持在-800V，持續(xù)5?1min，轟擊清洗完成后關(guān)閉電弧Ti靶；
3)調(diào)節(jié)氬氣流量，使真空度維持在0.6Pa，開啟電弧Ti靶，沉積Ti粘結(jié)層，偏壓為-300V，沉積時間為5min;
4)調(diào)節(jié)偏壓至-100V，開啟磁控濺射Al靶、C靶(兩個)、Si靶沉積納米復(fù)合層;工作氣體為Ar氣及犯氣，沉積室真空度為0.6Pa，電弧Ti靶持續(xù)開啟，基體在鍍膜過程中隨轉(zhuǎn)架臺做圓周運動;Al靶及Si靶電流分別控制為3.0A及1.2A，石墨靶電流控制為3.0A;
5)沉積時間為120分鐘，得到類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜;薄膜結(jié)構(gòu)為非晶Ti層與納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層(非晶Si3N4及非晶C包覆納米晶AlN)的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
[0020]實施例3
1)將聚醚醚酮基片超聲清洗后用干燥氮氣吹干，夾持在鍍膜設(shè)備轉(zhuǎn)架臺上，關(guān)閉真空腔爐門，抽真空至5 X 10—3Pa，開啟轉(zhuǎn)架臺，轉(zhuǎn)架臺轉(zhuǎn)速為6轉(zhuǎn)/分鐘；
2)真空腔內(nèi)通入氬氣，真空度維持在IPa，偏壓為-800V，清洗時間為15?30min;之后開啟電弧Cr革E，進(jìn)一步進(jìn)行離子轟擊清洗，偏壓維持在-800V，持續(xù)5?1min，轟擊清洗完成后關(guān)閉電弧Cr靶；
3)調(diào)節(jié)氬氣流量，使真空度維持在0.6Pa，開啟電弧Cr靶，沉積Cr粘結(jié)層，偏壓為-300V，沉積時間為5min;
4)調(diào)節(jié)偏壓至-100V，開啟磁控濺射Al靶、C靶(兩個)、Si靶沉積納米復(fù)合層;工作氣體為Ar氣及犯氣，沉積室真空度為0.6Pa，電弧Cr靶持續(xù)開啟，基體在鍍膜過程中隨轉(zhuǎn)架臺做圓周運動;Al靶及Si靶電流分別控制為5.0A及1.2A，石墨靶電流控制為5.0A;
5)沉積時間為90分鐘，得到類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜;薄膜結(jié)構(gòu)為非晶Cr層與納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層(非晶Si3N4及非晶C包覆納米晶AlN)的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)。
[0021 ] 實施例4
1)將氮化硅基片超聲清洗后用干燥氮氣吹干，夾持在鍍膜設(shè)備轉(zhuǎn)架臺上，關(guān)閉真空腔爐門，抽真空至5 X 10—3Pa，開啟轉(zhuǎn)架臺，轉(zhuǎn)架臺轉(zhuǎn)速為6轉(zhuǎn)/分鐘；
2)真空腔內(nèi)通入氬氣，真空度維持在IPa，偏壓為-800V，清洗時間為15?30min;之后開啟電弧Cr革E，進(jìn)一步進(jìn)行離子轟擊清洗，偏壓維持在-800V，持續(xù)5?1min，轟擊清洗完成后關(guān)閉電弧Cr靶；
3)調(diào)節(jié)氬氣流量，使真空度維持在0.6Pa，開啟電弧Cr靶，沉積Cr粘結(jié)層，偏壓為-300V，沉積時間為5min;
4)調(diào)節(jié)偏壓至-100V，開啟磁控濺射TiAl靶、C靶(兩個)、Si靶沉積納米復(fù)合層;工作氣體為Ar氣及犯氣，沉積室真空度為0.6Pa，電弧Cr靶持續(xù)開啟，基體在鍍膜過程中隨轉(zhuǎn)架臺做圓周運動;TiAl靶及Si靶電流分別控制為5.0A及1.2A，石墨靶電流控制為5.0A;
5)沉積時間為90分鐘，得到類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜;薄膜結(jié)構(gòu)為非晶Cr層與納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層(非晶Si3N4及非晶C包覆納米晶TiAlN)的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)。
[0022]實施例5
1)將單晶硅基片超聲清洗后用干燥氮氣吹干，夾持在鍍膜設(shè)備轉(zhuǎn)架臺上，關(guān)閉真空腔爐門，抽真空至5 X 10—3Pa，開啟轉(zhuǎn)架臺，轉(zhuǎn)架臺轉(zhuǎn)速為6轉(zhuǎn)/分鐘；
2)真空腔內(nèi)通入氬氣，真空度維持在IPa，偏壓為-800V，清洗時間為15?30min;之后開啟電弧Cr革E，進(jìn)一步進(jìn)行離子轟擊清洗，偏壓維持在-800V，持續(xù)5?1min，轟擊清洗完成后關(guān)閉電弧Cr靶；
3)調(diào)節(jié)氬氣流量，使真空度維持在0.6Pa，開啟電弧Cr靶，沉積Cr粘結(jié)層，偏壓為-300V，沉積時間為5min;
4)調(diào)節(jié)偏壓至-100V，開啟磁控濺射V靶、C靶(兩個)、Si靶沉積納米復(fù)合層;工作氣體為Ar氣及犯氣，沉積室真空度為0.6Pa，電弧Cr靶持續(xù)開啟，基體在鍍膜過程中隨轉(zhuǎn)架臺做圓周運動;V靶及Si靶電流分別控制為5.0A及1.2A，石墨靶電流控制為5.0A;
5)沉積時間為90分鐘，得到類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜;薄膜結(jié)構(gòu)為非晶Cr層與納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層(非晶Si3N4及非晶C包覆納米晶VN)的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)。
[0023]實施例6
1)將石英玻璃基片超聲清洗后用干燥氮氣吹干，夾持在鍍膜設(shè)備轉(zhuǎn)架臺上，關(guān)閉真空腔爐門，抽真空至5 X 10—3Pa，開啟轉(zhuǎn)架臺，轉(zhuǎn)架臺轉(zhuǎn)速為6轉(zhuǎn)/分鐘；
2)真空腔內(nèi)通入氬氣，真空度維持在IPa，偏壓為-800V，清洗時間為15?30min;之后開啟電弧Cr革E，進(jìn)一步進(jìn)行離子轟擊清洗，偏壓維持在-800V，持續(xù)5?1min，轟擊清洗完成后關(guān)閉電弧Cr靶；
3)調(diào)節(jié)氬氣流量，使真空度維持在0.6Pa，開啟電弧Cr靶，沉積Cr粘結(jié)層，偏壓為-300V，沉積時間為5min;
4)調(diào)節(jié)偏壓至-100V，開啟磁控濺射Cr靶、C靶(兩個)、Si靶沉積納米復(fù)合層;工作氣體為Ar氣及犯氣，沉積室真空度為0.6Pa，電弧Cr靶持續(xù)開啟，基體在鍍膜過程中隨轉(zhuǎn)架臺做圓周運動;Cr靶及Si靶電流分別控制為5.0A及1.2A，石墨靶電流控制為5.0A;
5)沉積時間為90分鐘，得到類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜;薄膜結(jié)構(gòu)為非晶Cr層與納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層(非晶Si3N4及非晶C包覆納米晶CrN)的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項】
1.類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜，其特征在于該薄膜為非晶金屬層和納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層交互疊加形成的具有多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的薄膜，所述納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層為具有“非晶相包覆納米晶相的復(fù)合結(jié)構(gòu)”的單層;該薄膜通過以下方法制備得到: 1)將基體超聲清洗后用干燥氮氣吹干，夾持在鍍膜設(shè)備轉(zhuǎn)架臺上，關(guān)閉真空腔爐門，抽真空至5 X 10—3Pa,開啟轉(zhuǎn)架臺，轉(zhuǎn)架臺轉(zhuǎn)速為6?15轉(zhuǎn)/分鐘； 2)真空腔內(nèi)通入氬氣，真空度維持在IPa，偏壓為-800V，清洗時間為15?30min;之后開啟電弧靶，進(jìn)一步進(jìn)行離子轟擊清洗，偏壓維持在-800V，持續(xù)5?1min，轟擊清洗完成后關(guān)閉電弧靶； 3)調(diào)節(jié)氬氣流量，使真空度維持在0.6Pa，開啟電弧靶，沉積金屬粘結(jié)層，偏壓為-300V，沉積時間為5?I Omin; 4)調(diào)節(jié)偏壓至-100V，開啟磁控濺射4個陰極靶沉積納米復(fù)合層;工作氣體為Ar和N2，沉積過程中，沉積室真空度為0.6Pa，電弧靶持續(xù)開啟，基體在鍍膜過程中隨轉(zhuǎn)架臺做圓周運動;控制轉(zhuǎn)架臺轉(zhuǎn)速即可交替沉積具有不同厚度的非晶金屬層和納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層，最表層為納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層;調(diào)節(jié)鍍膜時間從而得到不同厚度的類牡蠣殼的仿生多層強(qiáng)韌化薄膜。2.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其特征在于所述薄膜的總厚度為0.5μηι~30.Ομπι;非晶金屬層的厚度為2.0nm~10.0nm;納米復(fù)合結(jié)構(gòu)層的厚度為8.0nm~100.0nm03.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其特征在于所述電弧靶為單列電弧靶、單一柱形弧靶或單一平面弧靶，靶材為Ti靶、Cr靶、TiAl靶、CrAl靶、Mo靶或V靶。4.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其特征在于所述陰極靶的靶材為Ti靶、Cr靶、Al靶、C靶、Si靶、Mo靶、V靶、TiAl靶、AlSi靶、B4C靶或WC靶。5.如權(quán)利要求1所述的薄膜，其特征在于所述基體為鋼、鈦合金、鋁合金、玻璃、氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、單晶硅、聚醚醚酮或橡膠。
【文檔編號】C23C14/18GK105862002SQ201610398362
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】吳貴智, 史鑫, 魯志斌, 張廣安
【申請人】中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所