CN115505157A - 有机无机复合耐磨减摩涂层在聚醚醚酮表面防护中的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机无机复合耐磨减摩涂层在聚醚醚酮表面防护中的用途。所述有机无机复合耐磨减摩涂层为沉积于聚醚醚酮表面的硅氧共掺杂非晶碳有机无机复合涂层，所述有机无机复合耐磨减摩涂层中硅的原子百分比含量为3.0‑8.0at.％，氧的原子百分比含量为2.0‑6.5at.％。本发明通过硅氧共掺杂对非晶碳涂层进行改性，不仅提升了涂层与PEEK基体间的结合力，还使PEEK表面力学性能显著提升、摩擦寿命延长、润滑性增强；此外，由于非晶碳涂层中引入硅与氧元素，涂层韧性提升，减少了裂纹产生，使其在抗腐蚀应用方面也具有极大的潜力。
Description
技术领域
本发明属于表面防护技术领域，具体涉及一种有机无机复合耐磨减摩涂层在聚醚醚酮表面防护中的用途。
背景技术
聚醚醚酮(PEEK)是一类半结晶特种高分子材料，具有良好耐腐蚀性、自润滑、高耐热性、高机械强度、耐水解、阻燃等优异特性，在航空航天领域、医疗器械领域(作为人工骨修复骨缺损)和工业领域有大量应用。特别是PEEK作为聚合物-金属滑动摩擦副中聚合物材料的最佳选择之一，已在高压柱塞泵、船用液压机械、人工关节、飞机起落架销接头等许多关键摩擦***中获得广泛应用。然而，未改性PEEK材料由于机械强度及热稳定性低于金属材料，在干摩擦条件下摩擦系数高达0.4，与金属对磨时易被磨损，不利于装备***的长期高可靠稳定运行。因此，提高PEEK摩擦性能是延长摩擦副服役性命及提升装备性能的关键。
采用材料表面改性技术可以显著提升基体力学及摩擦学性能，同时不改变基体本身优异性能。非晶碳介于金刚石与石墨之间，是一类由碳的sp2杂化与sp3杂化键复合组成的无定型涂层材料，兼具抗磨减磨特性。同时，已有研究证实在PEEK表面施加一层非晶碳涂层，可以显著提升摩擦性能降低，并降低材料磨损率。
然而，由于PEEK基体与非晶碳涂层的成分及性能差异大，导致PEEK与非晶碳界面匹配差，PEEK表面直接沉积非晶碳存在膜基结合力不足，极易出现涂层开裂、剥落等失效行为，严重制约了非晶碳改性PEEK的实际应用推广。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种有机无机复合耐磨减摩涂层在聚醚醚酮表面防护中的用途，以克服现有技术的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了有机无机复合耐磨减摩涂层在聚醚醚酮表面防护中的用途，所述有机无机复合耐磨减摩涂层为沉积于聚醚醚酮表面的硅氧共掺杂非晶碳的有机无机复合涂层，所述有机无机复合耐磨减摩涂层中硅的原子百分比含量为3.0–8.0at.％，氧的原子百分比含量为2.0-6.5at.％。
本发明实施例还提供了一种有机无机复合耐磨减摩涂层，所述有机无机复合耐磨减摩涂层为沉积于聚醚醚酮表面的硅氧共掺杂非晶碳的有机无机复合涂层，所述有机无机复合耐磨减摩涂层中硅的原子百分比含量为3.0-8.0at.％，氧的原子百分比含量为2.0-6.5at.％。
本发明实施例还提供了前述的有机无机复合耐磨减摩涂层的制备方法，其包括：
对聚醚醚酮的表面进行清洗、刻蚀处理；
以及，采用等离子体增强化学气相沉积方法，将刻蚀处理所获聚醚醚酮置于反应腔体中，以碳源气体和六甲基二硅氧烷作为工作气体，从而在聚醚醚酮的表面沉积形成有机无机复合耐磨减摩涂层；其中，脉冲负偏压为400-500V，占空比为55-65％，沉积温度小于30℃，沉积时间为70.0-100.0min，反应腔体的气压为10-20mTorr。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明中采用氩等离子体对PEEK表面进行轰击，能够对PEEK表面进行清洁与活化，能够使PEEK表面碳原子变成不饱和碳原子，产生大量自由基，从而与含有机成分的涂层之间形成化学键结合，有利于提升涂层在基体表面的结合强度；
(2)本发明通过优化掺杂元素的含量，调控涂层与基体界面，适量硅氧含量能够使得非晶碳涂层内应力降低，且保持一个合适的力学性能，从而提升了膜基结合力，减少涂层摩擦过程中裂纹产生，提升PEEK表面的抗摩擦性能，增加材料应用于其他领域的潜力。
(3)本发明中有机无机复合耐磨减摩涂层的制备工艺简单，操作环境安全：通过控制乙炔和六甲基二硅氧烷的流量比例来实现不同掺杂含量的非晶碳涂层，操作过程简单易控，易于大面积均匀化沉积，有利于产业化生产应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的非晶碳涂层及硅氧共掺杂非晶碳有机无机复合涂层的XPS全谱图；
图2为本发明具体实施方式提供的非晶碳涂层及硅氧共掺杂非晶碳有机无机复合涂层改性PEEK的结合力测试图；
图3为本发明具体实施方式提供的非晶碳涂层及硅氧共掺杂非晶碳有机无机复合涂层改性PEEK的摩擦系数曲线图；
图4为本发明实施例1中的非晶碳涂层及硅氧共掺杂非晶碳有机无机复合涂层的极化曲线图。
具体实施方式
鉴于现有技术的缺陷，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体的，作为本发明技术方案的一个方面，其所涉及的有机无机复合耐磨减摩涂层在聚醚醚酮表面防护中的用途，所述有机无机复合耐磨减摩涂层为沉积于聚醚醚酮表面的硅氧共掺杂非晶碳的有机无机复合涂层，所述有机无机复合耐磨减摩涂层中硅的原子百分比含量为3.0-8.0at.％，氧的原子百分比含量为2.0-6.5at.％。
在一些优选实施方案中，采用等离子体增强化学气相沉积方法在聚醚醚酮的表面制备有机无机复合耐磨减摩涂层。
在一些优选实施方案中，所述有机无机复合耐磨减摩涂层的制备方法包括：
对聚醚醚酮的表面进行清洗、刻蚀处理；
以及，采用等离子体增强化学气相沉积方法，将刻蚀处理所获聚醚醚酮置于反应腔体中，以碳源气体和六甲基二硅氧烷作为工作气体，从而在聚醚醚酮的表面沉积形成有机无机复合耐磨减摩涂层；其中，脉冲负偏压为400-500V，占空比为55-65％，沉积温度小于30℃，沉积时间为70.0-100.0min，反应腔体的气压为10-20mTorr。
具体地，本发明采用等离子体增强化学气相沉积***，选择乙炔(C2H2)与六甲基二硅氧烷(HMDSO)作为前驱体，在聚合物基体PEEK表面形成硅氧共掺杂非晶碳有机无机复合涂层；本发明采用等离子体增强化学气相沉积***，并对沉积工艺参数进行优化，可以精确控制硅氧共掺杂的含量，从而保证涂层与PEEK基体间强结合及优异的耐摩性；本发明通过硅氧共掺杂对非晶碳涂层进行改性，不仅提升了涂层与PEEK基体间的结合力，还使PEEK表面力学性能显著提升、摩擦寿命延长、润滑性增强；此外，由于非晶碳涂层中引入硅与氧元素，涂层韧性提升，减少了裂纹产生，使其在抗腐蚀应用方面也具有极大的潜力。
进一步地，所述碳源气体的通入流量为40-100sccm，所述六甲基二硅氧烷的通入流量为5-20sccm。
进一步地，所述碳源气体包括乙炔，且不限于此。
进一步地，所述刻蚀处理的工艺参数包括：Ar流量为50-150sccm，腔体气压为15-30mTorr，脉冲负偏压为450-550V，刻蚀时间为5-15mi。
进一步地，所述有机无机复合耐磨减摩涂层的1.0-2.0μm。
本发明实施例的另一个方面还提供了一种有机无机复合耐磨减摩涂层，所述有机无机复合耐磨减摩涂层为沉积于聚醚醚酮表面的硅氧共掺杂非晶碳的有机无机复合涂层，所述有机无机复合耐磨减摩涂层中硅的原子百分比含量为3.0-8.0at.％，氧的原子百分比含量为2.0-6.5at.％。
在一些优选实施方案中，所述有机无机复合耐磨减摩涂层的1.0-2.0μm。
本发明中硅与氧含量极大影响硅氧共掺杂非晶碳有机无机复合涂层的硬度、模量及内应力。如果非晶碳涂层中硅氧共掺杂含量过低则涂层内应力降低不明显，结合力提升效果微弱。如果硅氧掺杂含量过高，则涂层硬度与模量过低，抗塑性变形能力弱，抗摩擦性能下降。适量硅氧含量能够使得非晶碳涂层内应力降低，且保持一个合适的力学性能，从而提升了膜基结合力与韧性，减少涂层摩擦过程中裂纹产生，提升PEEK表面的抗摩擦与耐腐蚀性能。
本发明中，非晶碳涂层是由碳的sp2与sp3杂化键复合组成的一类材料，具有高硬度与高弹性模量，摩擦系数可低至0.03，是精密配副防护涂层的优选材料之一。但是在聚合物材料表面生长非晶碳涂层时，由于聚合物有机碳质结构向非晶碳无机碳质结构突变，结构错配严重，并且非晶碳内应力大，使两种材料界面失配，导致结合强度不足而失效。采用等离子体增强化学气相沉积时，使用有机前驱体六甲基二硅氧烷在非晶碳中引入硅氧掺杂，该制备方法引入的硅元素以有机硅聚合物形式存在。在沉积涂层前，使用氩等离子体对PEEK基体进行预处理，在清除表面附着物的同时，使PEEK表面产生大量自由基，这些自由基与六甲基二硅氧烷中的化学键结合，可以减缓PEEK聚合物与非晶碳界面突变，显著提升非晶碳涂层与PEEK基体的结合力。具体如：硅氧共掺杂非晶碳有机无机复合涂层与PEEK表面的自由基间以化学键结合，提升膜基结合力；硅氧共掺杂非晶碳有机无机复合涂层硬度、模量介于PEEK与非晶碳之间，能够实现涂层整体的力学性能梯度变化；硅氧共掺杂非晶碳有机无机复合涂层具有较好韧性，可以减少涂层在摩擦受力过程中裂纹产生，该涂层也表现出更优异的耐腐蚀性能。
本发明实施例的另一个方面还提供了前述的有机无机复合耐磨减摩涂层的制备方法，其包括：
对聚醚醚酮的表面进行清洗、刻蚀处理；
以及，采用等离子体增强化学气相沉积方法，将刻蚀处理所获聚醚醚酮置于反应腔体中，以碳源气体和六甲基二硅氧烷作为工作气体，从而在聚醚醚酮的表面沉积形成有机无机复合耐磨减摩涂层；其中，脉冲负偏压为400-500V，占空比为55-65％，沉积温度小于30℃，沉积时间为70.0-100.0min，反应腔体的气压为10-20mTorr。
在一些优选实施方案中，所述碳源气体的通入流量为40-100sccm，所述六甲基二硅氧烷的通入流量为5-20sccm。
在一些优选实施方案中，所述碳源气体包括乙炔，且不限于此。
在一些更为具体的实施方案中，所述有机无机复合耐磨减摩涂层的制备方法包括：
(1)将PEEK基体置于等离子体增强化学气相沉积***的真空腔体内，对PEEK基体施加脉冲负偏压，同时通入氩气对所述PEEK基体表面进行前处理，使PEEK表面产生自由基。
(2)关闭偏压与氩气，抽真空至本底真空后，通入乙炔与六甲基二硅氧烷，对PEEK基体施加脉冲负偏压，在所述PEEK表面沉积强结合硅氧共掺杂非晶碳有机无机复合耐磨减摩涂层。
步骤(1)中，所述真空腔体的真空度低于2*10-5Torr。
步骤(1)中，所述的脉冲负偏压为450-550V，占空比为55-65％。
步骤(1)中，所述氩气流量为100sccm，处理时间为10min。
步骤(2)中，所述本底真空为2*10-5Torr。
步骤(2)中，所述乙炔的气体流量为40-100sccm，所述六甲基二硅氧烷的气体流量为5-20sccm。
步骤(2)中，所述PEEK基体施加脉冲负偏压为400-500V，占空比为55-65％，沉积时间为70.0-100.0min。
下面结合若干优选实施例及附图对本发明的技术方案做进一步详细说明，本实施例在以发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
下面所用的实施例中所采用的实验材料，如无特殊说明，均可由常规的生化试剂公司购买得到。
实施例1
本发明提供一种PEEK表面有机无机复合耐磨减摩涂层及其制备方法，具体步骤如下：
(1)先采用无水乙醇对PEEK基体进行清洗，把清洗吹干后的PEEK基体放入真空度低于2*10-5Torr的真空腔体中，首先设置腔室气压为20mTorr，向真空腔体中通入氩气100sccm；打开流量自动控制阀，等待腔室气压达到设定值20mTorr，然后对PEEK基体施加-500V脉冲负偏压，占空比为61.5％，刻蚀时间为10min。
(2)关闭偏压与氩气，抽真空至2*10-5Torr以下，向腔体同时通入40sccm乙炔与10sccm六甲基二硅氧烷，打开流量自动控制阀，等待腔室气压达到设定值15mTorr，然后对PEEK基体施加-450V脉冲负偏压，占空比为61.5％，沉积时间为77.5min。
通过以上步骤，在PEEK基体表面获得厚度1.5μm的耐磨涂层，涂层中碳元素的原子百分含量为86.4at.％，硅元素的原子百分含量为7.5at.％，氧元素的原子百分含量为6.1at.％。上述涂层具有黑色外观，硬度与模量分别为6.3GPa、32.2GPa，PEEK与涂层的结合力为7.8N，在3N，5Hz，的干摩擦条件下与直径为6mm的304不锈钢球对磨30min不被磨穿，摩擦系数为0.13。通过极化曲线测试(如图4所示)，发现硅氧共掺杂非晶碳涂层的腐蚀电流密度比未掺杂的非晶碳涂层低两个数量级，两种涂层的腐蚀电位接近，说明硅氧掺杂提高了非晶碳涂层的腐蚀防护能力。
实施例2
(1)先采用无水乙醇对PEEK基体进行清洗，把清洗吹干后的PEEK基体放入真空度低于2*10-5Torr的真空腔体中，首先设置腔室气压为20mTorr，向真空腔体中通入氩气100sccm；打开流量自动控制阀，等待腔室气压达到设定值20mTorr，然后对PEEK基体施加-500V脉冲负偏压，占空比为61.5％，刻蚀时间为10min。
(2)关闭偏压与氩气，抽真空至2*10-5Torr以下，向腔体同时通入60sccm乙炔与10sccm六甲基二硅氧烷，打开流量自动控制阀，等待腔室气压达到设定值15mTorr，然后对PEEK基体施加-450V脉冲负偏压，占空比为61.5％，沉积时间为84min。
通过以上步骤，在PEEK基体表面获得1.5μm厚度的耐磨涂层，涂层中碳元素的原子百分含量为89.6at.％，硅元素的原子百分含量为5.8at.％，氧元素的原子百分含量为4.6at.％。上述涂层具有黑色外观，硬度与模量分别为7.8GPa、35.1GPa，PEEK与涂层的结合力为8.1N，在3N，5Hz，的干摩擦条件下与直径为6mm的304不锈钢球对磨30min不被磨穿，摩擦系数为0.15。
实施例3
(1)先采用无水乙醇对PEEK基体进行清洗，把清洗吹干后的PEEK基体放入真空度低于2*10-5Torr的真空腔体中，首先设置腔室气压为20mTorr，向真空腔体中通入氩气100sccm；打开流量自动控制阀，等待腔室气压达到设定值20mTorr，然后对PEEK基体施加-500V脉冲负偏压，占空比为61.5％，刻蚀时间为10min。
(2)关闭偏压与氩气，抽真空至2*10-5Torr以下，向腔体同时通入80sccm乙炔与10sccm六甲基二硅氧烷，打开流量自动控制阀，等待腔室气压达到设定值15mTorr，然后对PEEK基体施加-450V脉冲负偏压，占空比为61.5％，沉积时间为88.7min。
通过以上步骤，在PEEK基体表面获得厚度1.5μm的耐磨涂层，涂层中碳元素的原子百分含量为91.1at.％，硅元素的原子百分含量为4.9at.％，氧元素的原子百分含量为4.0at.％。上述涂层具有黑色外观，硬度与模量分别为8.0GPa、36.7GPa，PEEK与涂层结合力为7.9N，在3N，5Hz，干摩擦条件下与直径为6mm的304不锈钢球对磨30min不被磨穿，摩擦系数为0.14。
实施例4
(1)先采用无水乙醇对PEEK基体进行清洗，把清洗吹干后的PEEK基体放入真空度低于2*10-5Torr的真空腔体中，首先设置腔室气压为20mTorr，向真空腔体中通入氩气100sccm；打开流量自动控制阀，等待腔室气压达到设定值20mTorr，然后对PEEK基体施加-500V脉冲负偏压，占空比为61.5％，刻蚀时间为10min。
(2)关闭偏压与氩气，抽真空至2*10-5Torr以下，向腔体同时通入100sccm乙炔与10sccm六甲基二硅氧烷，打开流量自动控制阀，等待腔室气压达到设定值15mTorr，然后对PEEK基体施加-450V脉冲负偏压，占空比为61.5％，沉积时间为90.5min。
通过以上步骤，在PEEK基体表面获得厚度1.5μm的耐磨涂层，涂层中碳元素原子百分含量为93.0at.％，硅元素的原子百分含量为4.0at.％，氧元素的原子百分含量为3.0at.％。从掺杂后的涂层XPS全谱图中结合能400eV处观察到N峰，N峰与有机硅聚合物的氨基甲酸酯基有关，这表明了涂层中含有机成分，如图1所示。上述涂层具有黑色外观，硬度与模量分别为8.3GPa、36.9GPa，PEEK与涂层结合力为4.8N，在3N，5Hz的干摩擦条件下与直径6mm的304不锈钢球对磨30min不被磨穿，摩擦系数为0.13。
对比例1
(1)先采用无水乙醇对PEEK基体进行清洗，把清洗吹干后的PEEK基体放入真空度低于2*10-5Torr的真空腔体中，首先设置腔室气压为20mTorr，向真空腔体中通入氩气100sccm；打开流量自动控制阀，等待腔室气压达到设定值20mTorr，然后对PEEK基体施加-500V脉冲负偏压，占空比为61.5％，刻蚀时间为10min。
(2)关闭偏压与氩气，抽真空至2*10-5Torr以下，向腔体通入100sccm乙炔，打开流量自动控制阀，等待腔室气压达到设定值15mTorr，然后对PEEK基体施加-450V脉冲负偏压，占空比为61.5％，沉积时间为30min。
通过以上步骤，在PEEK基体表面获得厚度440nm的耐磨涂层，涂层中碳的原子百分含量为99.3at.％，氧的原子百分含量为0.7at.％。上述涂层具有黑色外观，但基材在3N，5Hz，30min的干摩擦条件下与直径为6mm的304不锈钢对磨被磨穿，摩擦系数为0.4，与实施例中的厚度相比，该对比例中非晶碳涂层厚度低于1μm，这导致基材在摩擦实验中承载能力不足而被磨穿；另一方面，本例中PEEK与涂层的结合力过低，也是导致基材过早被磨穿的原因之一。
对比例2
(1)先采用无水乙醇对PEEK基体进行清洗，把清洗吹干后的PEEK基体放入真空度低于2*10-5Torr的真空腔体中，首先设置腔室气压为20mTorr，向真空腔体中通入氩气100sccm；打开流量自动控制阀，等待腔室气压达到设定值20mTorr，然后对PEEK基体施加-500V脉冲负偏压，占空比为61.5％，刻蚀时间为10min。
(2)关闭偏压与氩气，抽真空至2*10-5Torr以下，向腔体同时通入20sccm乙炔与10sccm六甲基二硅氧烷，打开流量自动控制阀，等待腔室气压达到设定值15mTorr，然后对PEEK基体施加-450V脉冲负偏压，占空比为61.5％，沉积时间为68min。
通过以上步骤，在PEEK基体表面获得1.5μm厚度的耐磨涂层，涂层中碳元素的原子百分含量为79.8at.％，硅元素的原子百分含量为10.0at.％，氧元素的原子百分含量为10.9at.％。上述涂层具有黑色外观，能够保护基材在3N，5Hz，30min的干摩擦条件下与直径为6mm的304不锈钢对磨已经被磨穿，摩擦系数为0.43，硬度与模量分别为6.2GPa、29.8GPa，PEEK与涂层的结合力为6.0N。
本对比例制备的涂层在摩擦测试中被迅速磨穿，不能为基体提供良好的防护作用，这主要是由于涂层的力学性能与掺杂含量呈反比关系，当掺杂含量过高时，涂层力学性能过低，使其容易被磨损。
对比例3
(1)先采用无水乙醇对PEEK基体进行清洗，把清洗吹干后的PEEK基体放入真空度低于2*10-5Torr的真空腔体中。
(2)向腔体同时通入40sccm乙炔与10sccm六甲基二硅氧烷，打开流量自动控制阀，等待腔室气压达到设定值15mTorr，然后对PEEK基体施加-450V脉冲负偏压，占空比为61.5％，沉积时间为77.5min。
通过以上步骤，在PEEK基体表面获得厚度1.5μm的硅氧共掺杂非晶碳涂层，涂层中碳元素的原子百分含量为86.4at.％，硅元素的原子百分含量为7.5at.％，氧元素的原子百分含量为6.1at.％。上述涂层具有黑色外观，硬度与模量分别为6.3GPa、32.2GPa。PEEK与涂层的结合力仅有3.8N，与基体表面刻蚀后沉积硅氧共掺杂非晶碳的样品相比，结合力降低两倍多。结合力降低的原因主要是未对PEEK基体进行氩等离子体刻蚀处理，其表面未能形成悬挂键，基体与涂层间主要以物理键的方式结合，表明对基体刻蚀预处理对于提升膜基结合力是十分重要的。
此外，本案发明人还参照前述实施例，以本说明书述及的其它原料、工艺操作、工艺条件进行了试验，并均获得了较为理想的结果。
应当理解，本发明的技术方案不限于上述具体实施案例的限制，凡是在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.有机无机复合耐磨减摩涂层在聚醚醚酮表面防护中的用途，其特征在于：所述有机无机复合耐磨减摩涂层为沉积于聚醚醚酮表面的硅氧共掺杂非晶碳的有机无机复合涂层，所述有机无机复合耐磨减摩涂层中硅的原子百分比含量为3.0-8.0at.％，氧的原子百分比含量为2.0-6.5at.％。
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：采用等离子体增强化学气相沉积方法在聚醚醚酮的表面制备有机无机复合耐磨减摩涂层。
3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述有机无机复合耐磨减摩涂层的制备方法包括：
对聚醚醚酮的表面进行清洗、刻蚀处理；
以及，采用等离子体增强化学气相沉积方法，将刻蚀处理所获聚醚醚酮置于反应腔体中，以碳源气体和六甲基二硅氧烷作为工作气体，从而在聚醚醚酮的表面沉积形成有机无机复合耐磨减摩涂层；其中，脉冲负偏压为400-500V，占空比为55-65％，沉积温度小于30℃，沉积时间为70.0-100.0min，反应腔体的气压为10-20mTorr。
4.根据权利要求3所述的用途，其特征在于：所述碳源气体的通入流量为40-100sccm，所述六甲基二硅氧烷的通入流量为5-20sccm；
和/或，所述六甲基二硅氧烷与碳源气体的流量比为1:10-1:4；
和/或，所述碳源气体包括乙炔。
5.根据权利要求3所述的用途，其特征在于，所述刻蚀处理的工艺参数包括：Ar流量为50-150sccm，腔体气压为15-30mTorr，脉冲负偏压为450-550V，刻蚀时间为5-15min。
6.根据权利要求3所述的用途，其特征在于：所述有机无机复合耐磨减摩涂层的1.0-2.0μm。
7.一种有机无机复合耐磨减摩涂层，其特征在于：所述有机无机复合耐磨减摩涂层为沉积于聚醚醚酮表面的硅氧共掺杂非晶碳的有机无机复合涂层，所述有机无机复合耐磨减摩涂层中硅的原子百分比含量为3.0-8.0at.％，氧的原子百分比含量为2.0-6.5at.％。
8.根据权利要求7所述的有机无机复合耐磨减摩涂层，其特征在于：所述有机无机复合耐磨减摩涂层的厚度为1.0-2.0μm。
9.权利要求7或8所述的有机无机复合耐磨减摩涂层的制备方法，其特征在于包括：
对聚醚醚酮的表面进行清洗、刻蚀处理；
以及，采用等离子体增强化学气相沉积方法，将刻蚀处理所获聚醚醚酮置于反应腔体中，以碳源气体和六甲基二硅氧烷作为工作气体，从而在聚醚醚酮的表面沉积形成有机无机复合耐磨减摩涂层；其中，脉冲负偏压为400-500V，占空比为55-65％，沉积温度小于30℃，沉积时间为70.0-100.0min，反应腔体的气压为10-20mTorr。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述碳源气体的通入流量为40-100sccm，所述六甲基二硅氧烷的通入流量为5-20sccm；和/或，所述碳源气体包括乙炔。
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