Ag-MoS2复合润滑涂层及其制备方法技术

技术编号：42955605 阅读：10 留言：0更新日期：2024-10-11 16:13

本发明专利技术提供Ag‑MoS<subgt;2</subgt;复合润滑涂层及其制备方法，该复合润滑涂层通过磁控溅射技术制备Ag掺杂MoS<subgt;2</subgt;复合润滑涂层，其中Ag原子百分比为5~30 at.%，本发明专利技术通过金属掺杂MoS<subgt;2</subgt;涂层，具有降低复合涂层真空环境中摩擦系数，满足航天器关键机械运动部件对固体润滑涂层的要求。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供ag-mos2复合润滑涂层及其制备方法，涉及运动部件表面防护。

技术介绍

1、卫星、空间站、星际探测器等航空器在空间环境服役时面临高真空、强辐射和微重力等苛刻工作条件，空间润滑材料是保证航天器运动机构在轨安全、可靠、长期稳定运行的关键因素之一。mos2具有独特的层状六方晶体结构，层间以较弱的范德华力结合，剪切力较低，因此具有优异的自润滑性能，被广泛用作空间用固体润滑材料。然而，采用磁控溅射制备的单一mos2涂层具有疏松的柱状晶结构，难抵抗氧气与水蒸气的侵入，在耐磨性和承载力方面存在明显不足，从而影响涂层寿命。

2、元素掺杂技术被用来提高涂层结构的致密度及其承载能力，目前通过采用cr，ti，zr等金属掺杂mos2涂层，提高涂层寿命，但存在摩擦系数增大，润滑性降低的问题。

技术实现思路

1、本专利技术提供ag-mos2复合润滑涂层及其制备方法，解决了现有技术中金属掺杂mos2涂层存在的摩擦系数大的技术问题。

2、本专利技术是这样实现的该复合润滑涂层由5～30 at.% ag掺杂mos2组成，所述复合润滑涂层的厚度为1500～3500 nm。

3、作为进一步地预选，所述复合润滑涂层中ag原子百分比为15 at.%。

4、作为进一步地优选，所述复合润滑涂层的厚度为2500 nm。

5、ag-mos2复合润滑涂层的制备方法，包括如下步骤：

6、（1）预处理

7、基体清洗30 min，吹干备用；</p>

8、（2）预溅射清洗

9、将经步骤（1）的基体，放入真空腔室，抽真空，真空度低于0.001 pa，通入氩气，氩气流量为30 sccm，刻蚀气压为0.2 pa，基体偏压为-400 v，预溅射清洗20~30 min；

10、（3）沉积ag-mos2复合润滑涂层

11、采用非平衡磁控溅射技术，氩气流量提高为70 sccm，沉积气压为0.35 pa，连续调整基体偏压为0 v，在mos2靶材上施加射频电源，连续提高mos2靶材的溅射功率至600 w，此时，在纯ag靶上施加直流电源，调节沉积电流为0.1~0.3 a，转架转速为0.5 r/min，沉积120min，沉积ag-mos2复合润滑涂层。

12、作为进一步地优选，所述步骤（2）中预溅射清洗时间为25 min。

13、作为进一步地优选，所述步骤（3）中ag沉积电流为0.2 a。

14、作为进一步地优选，所述步骤（1）的基体使用无水乙醇和石油醚进行超声清洗。

15、作为进一步地优选，所述步骤（1）的基体为钢基体。

16、本专利技术的有益效果，通过ag金属元素掺杂构筑纳米复合结构的mos2基复合润滑涂层，复合润滑涂层在真空下具有极低的摩擦系数，真空度低于0.001pa时，摩擦系数最低可达0.0071，可以满足航天器关键机械运动部件对固体润滑涂层的要求。

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【技术保护点】

1. Ag-MoS2复合润滑涂层，其特征在于，该复合润滑涂层由5～30 at.% Ag掺杂MoS2组成，所述复合润滑涂层的厚度为1500～3500 nm。

2.根据权利要求1所述的Ag-MoS2复合润滑涂层，其特征在于，所述复合润滑涂层中Ag原子百分比为15 at.%。

3.根据权利要求1所述的Ag-MoS2复合润滑涂层，其特征在于，所述复合润滑涂层的厚度为2500 nm。

4.如权利要求1所述的Ag-MoS2复合润滑涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中预溅射清洗时间为25 min。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中Ag沉积电流为0.2 A。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）的基体使用无水乙醇和石油醚进行超声清洗。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）的基体为钢基体。

【技术特征摘要】

1. ag-mos2复合润滑涂层，其特征在于，该复合润滑涂层由5～30 at.% ag掺杂mos2组成，所述复合润滑涂层的厚度为1500～3500 nm。

2.根据权利要求1所述的ag-mos2复合润滑涂层，其特征在于，所述复合润滑涂层中ag原子百分比为15 at.%。

3.根据权利要求1所述的ag-mos2复合润滑涂层，其特征在于，所述复合润滑涂层的厚度为2500 nm。

4.如权利要求1所述的ag-mos...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝俊英，鲁晓龙，鲁艳，剡珍，张晓，刘建，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：

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