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　　申请号：201410528262.5

       申请人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所

       摘要： 本发明公开了一种高硬度、低应力的多元复合类金刚石涂层。该涂层由类金刚石、第一掺杂元素Al或Cu以及第二掺杂元素Cr或W组成，并且，在该多元复合类金刚石涂层中，第一掺杂元素、第二掺杂元素的原子百分含量分别为1.56％～4.69％。实验证实，该共掺杂的类金刚石涂层兼具高硬度与低应力，同时还具有低的摩擦系数和磨损率、良好韧性和耐蚀性，以及高膜基结合力，因此是一种综合性能良好的多功能涂层。

       主权利要求：1.高硬度、低应力的多元复合类金刚石涂层，其特征在于：位于基体表面，由类金刚石、第一掺杂元素以及第二掺杂元素组成，所述的第一掺杂元素为Al元素或Cu元素，第二掺杂元素为Cr元素或W元素；并且，在所述的多元复合类金刚石涂层中，第一掺杂元素的原子百分比含量为1.56％～4.69％，第二掺杂元素的原子百分比含量为1.56％～4.69％。

       2.如权利要求1所述的高硬度、低应力的多元复合类金刚石涂层，其特征在于： 所述的多元复合类金刚石涂层的厚度为0.3～4μm。

       3.如权利要求1所述的高硬度、低应力的多元复合类金刚石涂层，其特征在于： 所述的多元复合类金刚石涂层的应力值为0.06～0.25GPa，硬度值为20～30GPa。

       4.如权利要求1所述的高硬度、低应力的多元复合类金刚石涂层，其特征在于： 所述的多元复合类金刚石涂层与钢球对磨的摩擦系数在0.1以下。

       5.如权利要求1所述的高硬度、低应力的多元复合类金刚石涂层，其特征在于： 所述的基体是硬质合金、各类钢材、铝合金、镁合金。

       6.制备如权利要求1至5中任一权利要求所述的高硬度、低应力的多元复合类金 刚石涂层的方法，其特征在于：采用离子束复合磁控溅射镀膜设备，该设备包括真空室、 线性离子源、磁控溅射源和工件托架，具体包括以下步骤： 步骤1、将基底置于真空室的工件托架上，开启线性离子源，向线性离子源通入氩 气清洗基底； 步骤2、同时开启线性离子源和磁控溅射源，磁控溅射源为第一掺杂金属与第二掺 杂金属的复合靶，向线性离子源通入CH4或C2H2碳氢气体，向磁控溅射源通入氩气， 通过改变磁控溅射源电流和功率，控制沉积涂层中的金属元素的原子百分比含量； 步骤3、真空室温度降至室温，取出基体，该基体表面即为所述多元复合类金刚石 涂层。

       7.如权利要求6所述的所述的高硬度、低应力的多元复合类金刚石涂层的制备方 法，其特征在于：所述的步骤1中，线性离子源工作电流为0.2A，工作功率为260～400W。

       8.如权利要求6所述的所述的高硬度、低应力的多元复合类金刚石涂层的制备方 法，其特征在于：所述的步骤2中，线性离子源的工作电流为0.2～1A，工作功率为 250～320W。

       9.如权利要求6所述的所述的高硬度、低应力的多元复合类金刚石涂层的制备方 法，其特征在于：所述的步骤2中，磁控溅射靶功率为0.95～1.5KW，工作电流为2.5～3A。

       10.如权利要求6所述的所述的高硬度、低应力的多元复合类金刚石涂层的制备方 法，其特征在于：所述的步骤2中，同时将基底负偏压设为50～100V。