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专利摘要

本发明涉及固体润滑薄膜技术领域，尤其涉及一种复合润滑薄膜及其制备方法和应用。本发明提供了一种复合润滑薄膜，所述复合润滑薄膜的材料为Ta2O5与Ti共掺杂的金属硫化物；所述金属硫化物为MoS2或WS2；所述Ta2O5与Ti共掺杂的金属硫化物中Ti元素的掺杂含量为2.0at.％～4.5at.％；所述Ta2O5与Ti共掺杂的金属硫化物中Ta元素的掺杂含量为1.5at.％～4.0at.％。根据实施例的记载，本发明提供的复合润滑薄膜的摩擦系数低于0.05，润滑寿命高于5.0×105r，并具有良好的耐盐雾腐蚀性能。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202210773236.3
申请日期:
2022-07-01
专利申请人:
["北京航天动力研究所","中国科学院兰州化学物理研究所"]
分类号:
C23C14/06;C23C14/08;C23C14/16;C23C14/35;C23C14/02
发明/设计人:
王德生，肖遥，王琴琴，赵梦芸，周鑫，郭龙帮，胡明，高晓明，孙嘉奕，翁立军
权利要求: 1.一种复合润滑薄膜，其特征在于，所述复合润滑薄膜的材料为Ta2O5与Ti共掺杂的金属硫化物；所述金属硫化物为MoS2或WS2；所述Ta2O5与Ti共掺杂的金属硫化物中Ti元素的掺杂含量为2.0at.％～4.5at.％；所述Ta2O5与Ti共掺杂的金属硫化物中Ta元素的掺杂含量为1.5at.％～4.0at.％。2.如权利要求1所述的复合润滑薄膜，其特征在于，所述Ta2O5与Ti共掺杂的金属硫化物中Ti元素的掺杂含量为3.0at.％～4.0at.％；所述Ta2O5与Ti共掺杂的金属硫化物中Ta元素的掺杂含量为2.0at.％～3.0at.％。3.如权利要求1所述的复合润滑薄膜，其特征在于，所述复合润滑薄膜的真空摩擦系数≤0.05，耐磨寿命>5.0×105r。4.如权利要求1所述的复合润滑薄膜，其特征在于，所述复合润滑薄膜的厚度为1.5～3μm。5.权利要求1～4任一项所述的复合润滑薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在基体表面同时沉积金属硫化物、Ta2O5和Ti，得到所述复合润滑薄膜；所述金属硫化物为MoS2或WS2。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，沉积所述金属硫化物和Ta2O5的方法为射频磁控溅射；沉积所述Ti的方法为高功率脉冲磁控溅射。7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，沉积所述金属硫化物、Ta2O5和Ti时，采用的靶材包括金属硫化物靶材、Ti靶材和金属硫化物与Ta2O5的拼接靶材；所述金属硫化物与Ta2O5的拼接靶材中Ta2O5与金属硫化物的面积比为1:4。8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述靶材与基体的表面之间的垂直距离为80～100mm。9.如权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述射频磁控溅射和高功率脉冲磁控溅射的工作气均为氩气，气压均为1.0～2.5Pa，偏压均为-10～-30V；所述射频磁控溅射的功率为600～1200W；所述高功率脉冲磁控溅射的功率为100～250W；所述射频磁控溅射和高功率脉冲磁控溅射的溅射时间均为30～90min。10.权利要求1～4任一项所述的复合润滑薄膜或权利要求5～9任一项所述的制备方法制备得到的复合润滑薄膜在机械构件表面润滑领域中的应用。