“用于水潤滑的織構化類金剛石復合薄膜的制備方法”，獲得國家發明專利授權

12月30日獲悉，由中國科學院蘭州化學物理研究所固體潤滑國家重點實驗室研究人員發明的專利“用于水潤滑的織構化類金剛石復合薄膜的制備方法”，獲得國家發明專利授權（專利號：ZL200810189022.1）。

水潤滑具有無污染、使用成本低、易維護保養的特點，是最具發展潛力的潤滑介質。但由于水具有黏度低、氣蝕性強、潤滑性差等缺點，以及水潤滑摩擦副存在易腐蝕、磨損大等問題，很大程度上限制了其使用范圍。因此，尋求在水潤滑條件下具有良好耐磨、耐腐蝕性能的摩擦副材料成為發展水潤滑技術的關鍵問題之一。

表面織構是發展水潤滑摩擦副的有效處理手段，摩擦副表面薄膜／涂層技術是改善水潤滑性能的主要方法，其中碳基固體潤滑薄膜如類金剛石薄膜因在水中顯示優異的減摩抗磨和耐腐蝕性能而受到普遍關注。

將表面織構化處理與碳基固體潤滑薄膜技術結合形成表面多尺度織構化復合薄膜，可以彌補甚至消除兩類手段各自的局限性，實現兩種優化技術的協同水潤滑效應，發展水環境下優異的摩擦副材料。然而目前這方面的技術開發仍未見相關專利報道。

該發明采用激光表面微造型技術，在工件表面獲得微織構形貌造型，然后通過磁控濺射沉積技術對工件進行等離子體清洗后，通過鍍制鈦過渡層，摻雜鈦的類金剛石薄膜，能夠在工件表面獲得薄膜。

該方法充分利用了織構化表面形貌的織構潤滑效應以及無氫類金剛石薄膜在水中優異的摩擦學性能，制備的織構化類金剛石復合薄膜大大提高了常規類金剛石薄膜在水潤滑條件下的穩定性和減摩抗磨性能，摩擦系數降低高達40%，耐磨性提高1～3倍。薄膜材料表面具有微坑、凹槽，非常適用于水環境下的機械密封環、推力軸承以及其他機械傳動摩擦副的表面防護與強化，并且在低轉速和頻繁起停等邊界潤滑和近－干摩擦條件下擁有較長的使用壽命和可靠性。