“用于水润滑的织构化类金刚石复合薄膜的制备方法”，获得国家发明专利授权

12月30日获悉，由中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室研究人员发明的专利“用于水润滑的织构化类金刚石复合薄膜的制备方法”，获得国家发明专利授权（专利号：ZL200810189022.1）。

水润滑具有无污染、使用成本低、易维护保养的特点，是最具发展潜力的润滑介质。但由于水具有黏度低、气蚀性强、润滑性差等缺点，以及水润滑摩擦副存在易腐蚀、磨损大等问题，很大程度上限制了其使用范围。因此，寻求在水润滑条件下具有良好耐磨、耐腐蚀性能的摩擦副材料成为发展水润滑技术的关键问题之一。

表面织构是发展水润滑摩擦副的有效处理手段，摩擦副表面薄膜／涂层技术是改善水润滑性能的主要方法，其中碳基固体润滑薄膜如类金刚石薄膜因在水中显示优异的减摩抗磨和耐腐蚀性能而受到普遍关注。

将表面织构化处理与碳基固体润滑薄膜技术结合形成表面多尺度织构化复合薄膜，可以弥补甚至消除两类手段各自的局限性，实现两种优化技术的协同水润滑效应，发展水环境下优异的摩擦副材料。然而目前这方面的技术开发仍未见相关专利报道。

该发明采用激光表面微造型技术，在工件表面获得微织构形貌造型，然后通过磁控溅射沉积技术对工件进行等离子体清洗后，通过镀制钛过渡层，掺杂钛的类金刚石薄膜，能够在工件表面获得薄膜。

该方法充分利用了织构化表面形貌的织构润滑效应以及无氢类金刚石薄膜在水中优异的摩擦学性能，制备的织构化类金刚石复合薄膜大大提高了常规类金刚石薄膜在水润滑条件下的稳定性和减摩抗磨性能，摩擦系数降低高达40%，耐磨性提高1～3倍。薄膜材料表面具有微坑、凹槽，非常适用于水环境下的机械密封环、推力轴承以及其他机械传动摩擦副的表面防护与强化，并且在低转速和频繁起停等边界润滑和近－干摩擦条件下拥有较长的使用寿命和可靠性。