CN110218971A - 一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜及其制备方法，该多层薄膜从钛合金表面向外依次为氮化钛薄膜层、碳化钛薄膜层、氮化钛薄膜层、碳化钛薄膜层以及掺铝的类金刚石薄膜层；该制备方法为先对钛合金基体进行清洗以及抽真空，溅射沉积氮化钛薄膜层，再溅射沉积碳化钛薄膜层，然后分别重复沉积氮化钛薄膜层与碳化钛薄膜层一次，再制备一层掺铝的类金刚石薄膜层，最后进行溅射后处理。与现有技术相比，本发明制备多层薄膜成品率高、方便、快捷、高效，其制备而成的薄膜与基体、薄膜与薄膜之间结合力大、内应力小，具有很好的耐摩擦磨损性能，可适用于航空航天、地质钻探等高强度作业领域。

Description

一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种纳米薄膜材料技术领域，尤其涉及一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜及其制备方法。
背景技术
钛合金是一种新式结构材料，目前在各领域有广泛的应用，但其硬度低、摩擦系数高、耐磨性差等缺点限制了其应用。因此，对钛合金进行表面改性，制备功能性多层薄膜，使其达到更广泛的应用。
类金刚石碳薄膜（DLC）具有高硬度、高耐磨性、低摩擦系数等优异性能，但在实际应用中却常存在薄膜与基体的界面结合强度较差、薄膜与基体之间存在很大的内应力等问题，从而发生分层、剥落和失效等。而将金属Al引入到类金刚石碳膜中可以有效地减小薄膜内部应力，同时增加薄膜的韧性以及与基体的结合力，同时硬度仍能保持一个较高值。若直接在钛合金表面制备掺铝的类金刚石薄膜，虽然能一定程度上能改善膜基体的结合力、减小内部应力，但结合力与内部应力仍不能满足航空航天、地质钻探等高强度作业领域。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜，其具有高硬度、高耐磨性，能适用于航空航天、地质钻探等高强度作业环境。
本发明的第二目的在于提供一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜的制备方法，该方法制备出的多层薄膜克服上述现有技术的不足，进一步提高了膜基体的结合力、减小其内部应力，使得制备出的纳米多层薄膜摩擦系数小、耐磨性能优异且薄膜与基体结合力优异。
本发明目的通过如下技术方案实现：
一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜，其特征在于，它是由五层薄膜层构成；从钛合金表面向外依次为氮化钛薄膜层、碳化钛薄膜层、氮化钛薄膜层、碳化钛薄膜层以及掺铝的类金刚石薄膜层。
进一步，所述氮化钛薄膜层厚度为190nm-250nm；所述碳化钛薄膜层厚度为190nm-250nm；所述掺铝的类金刚石薄膜层厚度为190nm-250nm；所述纳米多层薄膜的总厚度大于等于1000nm。
按本发明合理的结构层设计，有效提高了各层薄膜之间以及薄膜与钛合金基体间的结合力强度。发明人在研究过程中发现，碳化钛层与掺铝的类金刚石薄膜层由于碳原子可相互紧密结合，使得膜层与膜层之间具有较低的应力，但碳化钛层、掺铝的类金刚石薄膜层与钛合金基体材料都存在具有较大内应力、结合力不强、无法适用于高强度作业环境的问题；本发明结构有效地解决了前述技术难题，提高了所制备多层薄膜的薄膜与基体、薄膜与薄膜之间的结合力，使得薄膜硬度高、同时又具有较高耐摩擦磨损性能；能适用于航空航天、地质钻探等高强度作业领域。
一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜的制备方法，是在钛合金基体上制备纳米多层薄膜，其特征在于：对钛合金基体进行清洗以及抽真空，溅射沉积氮化钛薄膜层，再溅射沉积碳化钛薄膜层，然后分别重复沉积氮化钛薄膜层与碳化钛薄膜层一次，再制备一层掺铝的类金刚石薄膜层，最后进行溅射后处理。
进一步，上述制备方法采用电子回旋共振(ECR)和两套对靶中频磁控溅射***、一套环形靶直流磁控溅射装***组成的***；具体包括机械泵和分子泵，ECR微波***，对靶中频磁控溅射***，环形靶直流磁控溅射***，霍尔离子源***，真空室和加热装置，衬底偏压***，前级阀、进气阀与放气阀以及真空测量***；其中，所述环形靶直流磁控溅射的环形靶放置在真空室内，所述环形靶分为三层，从外到里依次为高纯金属钛、绝缘层、高纯石墨层，所述环形靶与样品台放置在真空室中心线上；所述环形靶的高纯金属钛以及高纯石墨层分别与环形靶直流磁控溅射装置连接。
上述机械泵和分子泵用于对真空室进行抽真空的操作；ECR微波***产生微波电离气体，如氮气、氩气等；对靶中频磁控溅射***通过脉冲电源作用于导电性不好的金属或者陶瓷靶材；环形靶直流磁控溅射***用于导电性好的金属靶材；霍尔离子源***用于基体的清洗及活化，也可以进行辅助沉积；加热装置对温度进行调控；衬底偏压***加强溅射离子对基体材料的轰击；前级阀、进气阀用于向真空室注入气体；放气阀用于向真空室外放出气体；真空测量***用于对真空室内的气压进行测量。
进一步，上述真空室内还放置有可升降的样品台、对靶中频磁控溅射***的两个对靶，所述对靶中频磁控溅射***的两个对靶以样品台与环形靶连线为中心线对称、分别连接对靶中频磁控溅射装置A与对靶中频磁控溅射装置B；所述加热装置与样品台底部相连；所述分子泵与机械泵组成的进气管路***与真空室相连，其中前级阀处于分子泵与机械泵之间，进气阀处于管路***与真空室之间，所述放气阀通过另一管路与真空室连接，真空室上另有一第三管道，用于通入氮气、氩气等气体；所述ECR微波***、霍尔离子源***、衬底偏压***、真空测量***分别与真空室相连。
发明人在制备过程中发现，采用现有技术的制备***，将ECR与磁控溅射装置进行连接，在制备过程中需要频繁切换直流磁控溅射与中频磁控溅射，影响制备效率；同时在制备过程中需要对靶材进行更换，会导致真空室内的气压发生变化，从而影响制备进度与制备效果。采用本发明的***组合，保证了制备过程方便、高效、快捷，同时也显著提高了多层薄膜制备的成品率。
进一步，在溅射清洗之前还对钛合金基体材料预处理，所述预处理为用丙酮超声波清洗15min，然后侵入丙酮中漂洗2min，再用吹风机吹干马上放进真空室的样品台上。
进一步，上述对钛合金基体进行清洗以及抽真空具体为抽真空至5xPa，送入氩气，开启霍尔源对基体溅射清洗15min，氩气气体流量为90 sccm, 偏压为200V。
进一步，上述溅射沉积氮化钛薄膜层为抽空真空室内氩气，通入氮气，开启ECR微波***离解氮气；打开环形靶直流磁控溅射装置的控制电源，以高纯金属钛（99.99%）靶为阴极，通过加热装置调节沉积温度为250℃，沉积气压为0.5Pa，控制电源功率为600W, 负偏压为-500V，处理时间为20min。
进一步，上述溅射沉积碳化钛薄膜层为将真空室的气压抽至 Pa，通过加热装置使基体温度降为 200℃；接着通入氩气，当真空室气压上升至0.3-0.5Pa时，调整负偏压到-100V，以高纯石墨层（99.99%）与高纯金属钛（99.99%）为组合体靶，打开环形靶直流磁控溅射装置的控制电源，将电源功率调至3KW，沉积时间为10min。
进一步，上述制备掺铝的类金刚石薄膜层为将得到的镀膜基体，利用对靶中频溅射***溅射掺铝的类金刚石薄膜；首先抽空真空室内气体，通入氩气、氩气流量为 20sccm，然后打开以高纯石墨（99.99%）为靶体的对靶中频磁控溅射装置A与以纯铝（99.99%）为靶体的对靶中频磁控溅射装置B的控制电源，沉积气压为0.4-1.4Pa，溅射电流为 0.85A，负偏压为-50 V，沉积时间为90min。
一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜的制备方法，包括以下步骤：
a、对基体材料的选取及预处理：将基体材料用丙酮超声波清洗15min，然后侵入丙酮中漂洗2min，再用吹风机吹干马上放进真空室的样品台上；
b、采用上述电子回旋共振(ECR)和两套对靶中频磁控溅射***、一套环形靶直流磁控溅射装***组成的***，把样品台的高度升到合适的位置，利用机械泵和分子泵抽真空至5xPa，送入氩气，开启霍尔源对基体溅射清洗15min，氩气气体流量为90 sccm, 偏压为200V；
c、溅射沉积氮化钛薄膜层：抽空腔室内氩气、通入氮气，开启ECR微波***离解氮气；打开环形靶直流磁控溅射装置的控制电源，以高纯金属钛（99.99%）靶为阴极，通过加热装置调节沉积温度为250℃，沉积气压为0.5Pa，控制电源功率为600W, 负偏压为-500V，处理时间为20min，得到沉积氮化钛膜层，关闭环形靶直流磁控溅射***的控制电源；
d、溅射沉积碳化钛薄膜层：将真空室的气压抽至 Pa，通过加热装置使基体温度降为 200℃；接着通入氩气，当真空室气压上升至0.3-0.5Pa时，调整负偏压到-100V，以高纯石墨层（99.99%）与高纯金属钛（99.99%）为组合体靶，打开环形靶直流磁控溅射装置的控制电源，将电源功率调至3KW，沉积时间为10min，得到含碳化钛薄膜层；
e、重复步骤c与步骤d操作一次；
f、制备掺铝的类金刚石薄膜层：将得到的镀膜基体，利用对靶中频溅射***溅射掺铝的类金刚石薄膜层；抽空真空室内气体，通入氩气、氩气流量为 20 sccm，打开以高纯石墨（99.99%）为靶体的对靶中频磁控溅射装置A与以纯铝（99.99%）为靶体的对靶中频磁控溅射装置B 的控制电源，沉积气压为0.4-1.4Pa，溅射电流为 0.85 A，负偏压为-50 V，沉积时间为90min；
g、溅射后处理：溅射完成后，关闭所有仪器，降温至常温条件，关进气阀、开放气阀慢慢放气，等到真空室达到外界大气压时，取出样品，将制备好的样品包好，放入干燥皿中、防止薄膜在空气中氧化而影响其结构和性能。
本发明具有如下的技术效果：
（1）本发明采用氮化钛、碳化钛、氮化钛、碳化钛、最外层为掺铝的类金刚石薄膜的多层薄膜，其薄膜组合显著提高了薄膜与基体、薄膜与薄膜之间的结合力，降低其内应力；同时，其薄膜硬度高、又具有较高耐摩擦磨损性能，非常适用于航空航天、地质钻探等高强度作业领域。
（2）本发明采用的ECR+磁控溅射***，可以控制等离子体的能量，可在低能情况下对基体表面实现清洗、活化、基体预热等功能，能通过调节磁场大小产生精确的共振场，在可控的条件下实现钛合金硅基体上制备氮化钛薄膜层+碳化钛薄膜层+氮化钛薄膜层+碳化钛薄膜层+掺杂铝的类金刚石薄膜层的多层薄膜，可以对样品表面进行离子渗透，达到表面改性的效果；同时采用多套不同溅射***与ECR组合以及设置不同靶材，实现了连续、稳定地制备不同材质的多层纳米薄膜，确保了制备进程方便、高效、快捷，同时也确保了多层薄膜制备的成功率。
附图说明
图1为本发明实施例中纳米多层薄膜制备的***示意图。
图2为本发明实施例中真空室内的环形靶放大示意图。
图3为本发明实施例中所制成的多层薄膜内部应力值测试图；
其中（a）为采用AMBIOS XP-2型台阶仪扫描形变曲线图；（b）薄膜残余应力的变化关系。
图4为本发明实施例中的多层薄膜磨损性能测试形貌图；
其中（a）钛合金磨损摩擦力曲线及磨痕形貌；（b）制备多层薄膜后的摩擦力曲线与磨痕形貌。
图5为本发明实施例中的多层薄膜结合力测试形貌图。
其中，1、分子泵；2、机械泵；3、霍尔离子源***；4、ECR微波***；5、衬底偏压***；6、真空测量***；7、对靶中频磁控溅射装置A；8、对靶中频磁控溅射装置B；9、环形靶直流磁控溅射装置；10、加热装置；11、样品台；12、进气阀；13、放气阀；14、前级阀；15、真空室；16、第三管道；81、高纯金属钛；82、绝缘层；83、高纯石墨层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜，其特征在于，它是由五层薄膜层构成；从钛合金表面向外依次为氮化钛薄膜层、其厚度约为190nm；碳化钛薄膜层、其厚度约为190nm；氮化钛薄膜层、其厚度约为190nm；碳化钛薄膜层、其厚度约为190nm；掺铝的类金刚石薄膜层、其厚度约为240nm；纳米多层薄膜的总厚度约为1000nm。
实施例2
一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜，其特征在于，它是由五层薄膜层构成；从钛合金表面向外依次为氮化钛薄膜层、其厚度约为200nm；碳化钛薄膜层、其厚度约为200nm；氮化钛薄膜层、其厚度约为200nm；碳化钛薄膜层、其厚度约为200nm；掺铝的类金刚石薄膜层、其厚度约为250nm；纳米多层薄膜的总厚度约为1050nm。
实施例3
一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜，其特征在于，它是由五层薄膜层构成；从钛合金表面向外依次为氮化钛薄膜层、其厚度约为250nm；碳化钛薄膜层、其厚度约为250nm；氮化钛薄膜层、其厚度约为250nm；碳化钛薄膜层、其厚度约为250nm；掺铝的类金刚石薄膜层、其厚度约为250nm；纳米多层薄膜的总厚度约为1250nm。
上述实施例1-3所得到的适用于钛合金表面的纳米多层薄膜，采用如下***和方法进行制备：
一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜的制备***，采用电子回旋共振(ECR)和两套对靶中频磁控溅射装置、一套环形靶直流磁控溅射装置组成的***，所述***具体包括机械泵2和分子泵1，ECR微波***4，对靶中频磁控溅射***，环形靶直流磁控溅射***，霍尔离子源***3，真空室15和加热装置10，衬底偏压***5，前级阀14、进气阀12与放气阀13以及真空测量***6。
其中，真空室15内放置有可升降的样品台11、对靶中频磁控溅射***的两个对靶以及环形靶直流磁控溅射***的环形靶，所述环形靶分为三层，从外到里依次为高纯金属钛81、绝缘层82、高纯石墨层 83，所述环形靶与样品台11放置在真空室15中心线上；对靶中频磁控溅射***的两个对靶以样品台11与环形靶连线为中心线对称、分别连接对靶中频磁控溅射装置A 7与对靶中频磁控溅射装置B 8，该***用于导电性不好的金属或者陶瓷靶材；环形靶的高纯金属钛81以及高纯石墨层 83分别与环形靶直流磁控溅射装置9连接，该***用于导电性好的金属靶材。加热装置10与样品台11底部相连、用于温度的调控。分子泵1与机械泵2组成的进气管路***与真空室15相连，其中前级阀14处于分子泵1与机械泵2之间，进气阀14处于管路***与真空室15之间，放气阀13通过另一管路与真空室15连接，用于对真空室15进行抽真空的操作；真空室15上另有一第三管道16，用于通入氮气、氩气等气体。ECR微波***4、霍尔离子源***3、衬底偏压***5、真空测量***6分别与真空室15相连；其中ECR微波***4产生微波电离气体、其直接与真空室15相连；霍尔离子源***4用于基体的清洗及活化,也可以进行辅助沉积；衬底偏压***5加强溅射离子对基体材料的轰击；真空测量***6用于对真空室内的气压进行测量。
一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜的制备方法，基体材料选用钛合金，其方法具体为：
a、对基体材料的选取及预处理：将基体材料用丙酮超声波清洗15min，然后侵入丙酮中漂洗2min，再用吹风机吹干马上放进真空室15的样品台11上；
b、采用上述电子回旋共振(ECR)和两套对靶中频磁控溅射***、一套环形靶直流磁控溅射装***组成的***，把样品台11的高度升到合适的位置，利用机械泵2和分子泵1抽真空至5xPa，从第三管道16送入氩气，开启霍尔源对基体溅射清洗15min，氩气气体流量为90 sccm, 偏压为200V；
c、溅射沉积氮化钛薄膜层：抽空腔室内氩气，通入氮气，开启ECR微波***4离解氮气；打开环形靶直流磁控溅射装置9的控制电源，以高纯金属钛81（99.99%）靶为阴极，通过加热装置10调节沉积温度为250℃，沉积气压为0.5Pa，控制电源功率为600W, 负偏压为-500V，处理时间为20min，得到沉积氮化钛膜层，关闭环形靶直流磁控溅射***的控制电源；
d、溅射沉积碳化钛薄膜层：将真空室15的气压抽至 Pa，通过加热装置10使基体温度降为 200℃；接着通入氩气，当真空室15气压上升至0.3-0.5Pa时，调整负偏压到-100V，以高纯石墨层83（99.99%）与高纯金属钛81（99.99%）为组合体靶打开环形靶直流磁控溅射装置9的控制电源，将电源功率调至3KW，沉积时间为10min，得到含碳化钛薄膜层；
e、重复步骤c与步骤d操作一次；
f、制备掺铝的类金刚石薄膜层：将得到的镀膜基体，利用对靶中频溅射***溅射掺铝的类金刚石薄膜层；抽空真空室内气体，通入氩气、氩气流量为 20 sccm，打开以高纯石墨（99.99%）为靶体的对靶中频磁控溅射装置A 7与以纯铝（99.99%）为靶体的对靶中频磁控溅射装置B 8的控制电源，沉积气压为0.4-1.4Pa，溅射电流为 0.85 A，负偏压为-50 V，沉积时间为90min；
g、溅射后处理：溅射完成后，关闭所有仪器，降温至常温条件，关进气阀12、开放气阀13慢慢放气，等到真空室15达到外界大气压时，取出样品，将制备好的样品包好，放入干燥皿中、防止薄膜在空气中氧化而影响其结构和性能。
上述实施例1-3采用纳米硬度计测试其硬度，仪器使用Berkovich金刚石压头，固定载荷8mN、加载卸载速率为16.0mN/min、最大载荷保载时间5s；测得钛合金硬度8.2 GPa，制备多层膜硬度后的样品硬度≥20GPa。
薄膜中的残余应力直接影响其在工业中的应用，在薄膜的制备过程中，通常希望获得具有高硬度、低残余应力的薄膜。对本发明实施例1中的纳米多层薄膜以及掺杂铝DLC进行测试，图3（a）为表面轮廓仪测得的沉积薄膜后的曲率，所制备的薄膜均处于压应力状态。由图3（a）可知，掺杂铝DLC薄膜的弯曲曲率大，多层薄膜基片的弯曲曲率减小，说明多层薄膜中的残余应力相较于掺杂铝DLC薄膜小。
从图3（b）中可以更为直观的看到，多层薄膜的残余应力小于掺杂铝DLC薄膜应力值，这说明多层薄膜有相互缓解残余应力的作用。
采用往复式摩擦磨损方法对实施例2中多层薄膜的耐磨性进行评价，对磨副采用球形SiC、加载2N、相对滑动速度为3.00cm/s、往复滑动的振幅为 2mm、多层薄膜磨损50000转后观察形貌。由图4（a）得知，钛合金基体的摩擦力振幅大于0.6，仅摩擦1万转就显示出较宽的磨痕，磨痕内部有较深的犁沟；由图4（b）得知，制备纳米多层薄膜后的基体磨痕较窄，摩擦力振幅保持在0.1以内，在磨损5万转后磨痕较窄且浅，薄膜表面保持完整。
采用2 N的载荷对实施例3中的纳米多层薄膜进行结合力测试，由图5可知，薄膜和基体的结合力好，整体观测几乎无裂纹、仅压痕边缘有非常轻微的裂纹，未出现任何薄膜剥落现象，通过压痕实验得出本发明多层薄膜具有优异的膜基结合强度。

Claims (9)

1.一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜，其特征在于，它是由五层薄膜层构成；从钛合金表面向外依次为氮化钛薄膜层、碳化钛薄膜层、氮化钛薄膜层、碳化钛薄膜层以及掺铝的类金刚石薄膜层。
2.根据权利要求1所述的一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜，其特征在于：所述氮化钛薄膜层厚度为150nm-250nm；所述碳化钛薄膜层厚度为150nm-250nm；所述掺铝的类金刚石薄膜层厚度为150nm-250nm；所述纳米多层薄膜的总厚度大于等于1000nm。
3.根据权利要求1或2所述适用于钛合金表面的纳米多层薄膜的制备方法，是在钛合金基体上制备纳米多层薄膜，其特征在于：对钛合金基体进行清洗以及抽真空，溅射沉积氮化钛薄膜层，再溅射沉积碳化钛薄膜层，然后分别重复沉积氮化钛薄膜层与碳化钛薄膜层一次，再制备一层掺铝的类金刚石薄膜层，最后进行溅射后处理。
4.根据权利要求3所述的一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法采用电子回旋共振和两套对靶中频磁控溅射***、一套环形靶直流磁控溅射***组成的***；具体包括机械泵（2）和分子泵（1），ECR微波***（4），对靶中频磁控溅射***，环形靶直流磁控溅射***，霍尔离子源***（3），真空室（15）和加热装置（10），衬底偏压***（5），前级阀（14）、进气阀（12）与放气阀（13）以及真空测量***（6）；其中，所述环形靶直流磁控溅射的环形靶放置在真空室（15）内，所述环形靶分为三层，从外到里依次为高纯金属钛（81）、绝缘层（82）、高纯石墨层（83），所述环形靶与样品台（11）放置在真空室（15）中心线上；所述环形靶的高纯金属钛（81）以及高纯石墨层（83）分别与环形靶直流磁控溅射装置（9）连接。
5.根据权利要求4所述的一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜的制备方法，其特征在于：在溅射清洗之前还对钛合金基体材料预处理，所述预处理为用丙酮超声波清洗15min，然后侵入丙酮中漂洗2min，再用吹风机吹干马上放进真空室的样品台上。
6.根据权利要求5所述的一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜的制备方法，其特征在于：所述对钛合金基体进行清洗以及抽真空具体为抽真空至5xPa，送入氩气，开启霍尔源对基体溅射清洗15min，氩气气体流量为90 sccm, 偏压为200V。
7.根据权利要求6所述的一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜的制备方法，其特征在于：所述溅射沉积氮化钛薄膜层为抽空真空室内氩气，通入氮气，开启ECR微波***（4）离解氮气；打开环形靶直流磁控溅射装置（9）的控制电源，以高纯金属钛（81）靶为阴极，通过加热装置（10）调节沉积温度为250℃，沉积气压为0.5Pa，控制电源功率为600W, 负偏压为-500V，处理时间为20min。
8.根据权利要求7所述的一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜的制备方法，其特征在于：所述溅射沉积碳化钛薄膜层为将真空室的气压抽至 Pa，通过加热装置（10）使基体温度降为 200℃；接着通入氩气，当真空室气压上升至0.3-0.5Pa时，调整负偏压到-100V，以高纯石墨层（83）与高纯金属钛（81）为组合体靶，打开环形靶直流磁控溅射装置（9）的控制电源，将电源功率调至3KW，沉积时间为10min。
9.根据权利要求8所述的一种适用于钛合金表面的纳米多层薄膜的制备方法，其特征在于：所述制备掺铝的类金刚石薄膜层为将得到的镀膜基体，利用对靶中频溅射***溅射掺铝的类金刚石薄膜层；首先抽空真空室内气体，通入氩气、氩气流量为 20 sccm，然后打开以高纯石墨（99.99%）为靶体的对靶中频磁控溅射装置A与以纯铝（99.99%）为靶体的对靶中频磁控溅射装置B的控制电源，沉积气压为0.4-1.4Pa，溅射电流为 0.85 A，负偏压为-50V，沉积时间为90min。
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