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专利摘要

本发明提供了一种耐空间原子氧辐照的长寿命二硫化钼基复合薄膜及其制备方法和应用，属于固体润滑技术领域。Ti层能够增加二硫化钼基复合薄膜与基底间的结合强度，位于Ti层表面的MoS2‑LaF3‑Ti层中Ti含量为6～10％at％，LaF3含量为2～4at％，Ti和LaF3以固溶体形式存在，大大降低了MoS2对原子氧的敏感性，明显提高复合薄膜的抗原子氧辐照性能和耐磨寿命，降低了摩擦系数，有效解决了二硫化钼薄膜在高剂量的空间原子氧侵蚀作用下耐磨寿命急剧下降的问题，在空间低轨道环境领域具有很好的应用前景，尤其适用新一代更长寿命空间飞行器空间低轨环境中的运动部件，能够显著延长运动部件的使用寿命并提高可靠性。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202210988317.5
申请日期:
2022-08-17
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
C23C14/14;C23C14/35;C23C14/54;C23C14/02;C23C14/06
发明/设计人:
赵晓琴，李红轩，居世凡，刘晓红，吉利，周惠娣，陈建敏
权利要求: 1.一种耐空间原子氧辐照的长寿命二硫化钼基复合薄膜，包括Ti层和位于所述Ti层表面的MoS2-LaF3-Ti层；所述MoS2-LaF3-Ti层中Ti含量为6～10％at％，LaF3含量为2～4at％；所述MoS2-LaF3-Ti层中Ti和LaF3以固溶体形式存在。2.根据权利要求1所述的耐空间原子氧辐照的长寿命二硫化钼基复合薄膜，其特征在于，所述MoS2-LaF3-Ti层的厚度为2～5μm。3.根据权利要求1所述的耐空间原子氧辐照的长寿命二硫化钼基复合薄膜，其特征在于，所述Ti层的厚度为200～400nm。4.权利要求1～3任一项所述耐空间原子氧辐照的长寿命二硫化钼基复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：低温冷阱除水，然后利用Ti靶在基底表面进行第一磁控溅射，得到Ti层；利用Ti靶和MoS2-LaF3复合靶，在所述Ti层表面进行第二磁控溅射，在所述Ti层表面形成MoS2-LaF3-Ti层，得到所述耐空间原子氧辐照的长寿命二硫化钼基复合薄膜。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一磁控溅射的Ti靶的溅射电流为5～8A，负偏压为-80～-200V。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第二磁控溅射的负偏压为-40～-80V，所述Ti靶的溅射电流为0.4～0.6A，所述MoS2-LaF3复合靶的溅射电流为1.0～1.5A。7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述低温冷阱除水前还包括：将磁控溅射室抽真空至真空度＜1.0×10-4Pa。8.根据权利要求4或7所述的制备方法，其特征在于，所述低温冷阱除水后还包括：通入氩气至0.1～0.3Pa，对基底进行等离子活化清洗。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述等离子活化清洗的脉冲偏压为400～600V，时间为20～30min。10.权利要求1～3任一项所述的耐空间原子氧辐照的长寿命二硫化钼基复合薄膜或权利要求4～9任一项所述制备方法制备得到的耐空间原子氧辐照的长寿命二硫化钼基复合薄膜在空间低轨道环境中的应用。