一種Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜及其製備方法
2023-12-05 16:08:31
專利名稱：：一種Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種固體潤滑薄膜，具體地說是一種Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜及其製備方法。
背景技術：
：常用固體潤滑材料主要是指具有層狀結構的材料，如石墨，二硫化鉬等無機物，以及用於25(TC以上的高溫潤滑材料，其中有單質硫化物、氧化物、氟化物、硒化物等。具有層狀結構的物質，剪切強度低，容易粘附於基材表面。其他作為固體潤滑的無機物具有低的摩擦係數和高的粘著強度，容易在對偶材料表面形成轉移膜，從而起到減摩耐磨作用這些材料，除了以主要成分單獨使用外，還可以與其他材料製成複合材料使用。各種固體潤滑材料都有其最適合的工況條件，現有製備ZnS薄膜的技術主要包括化學浴沉積法和真空蒸發法等。而且已知技術製備的ZnS薄膜主要用於太陽能電池等光電領域，而摩擦學領域鮮有涉及。化學浴沉積法製備ZnS薄膜的具體方法為首先將A燒杯放入水浴箱，超聲清洗好的玻璃襯底垂直放入A燒杯中。加熱水浴箱到預定溫度，先往A燒杯中加入ZnS(^溶液，開動攪拌器，約lmin後加入水合肼,然後緩慢加入氨水，直到溶液清亮。與此同時另取B燒杯放入水浴箱中，加入精確量的硫脲，加入適量蒸餾水溶解，待B燒杯中的硫脲全都溶解後，將B燒杯中溶液加入到A燒杯中，並用相同溫度的蒸餾水，調節溶液體積為100mL。在反應過程中，需加入少量的氨水，使溶液保持在pH二10左右；在反應過程中為防止大的團簇顆粒的沉積，添加少量分散劑丙三醇，控制沉澱團簇的大小。到達沉積時間後，取出試樣，清洗，晾乾，25(TC退火4h。此方法操作步驟繁瑣，對工藝水平要求高，不適合大規模生產，且操作過程易受汙染，利用多種化學試劑不環保，最終製成的產品的性能不佳。真空蒸發法製備ZnS薄膜的具體方法為將經清洗烘乾的玻璃襯底放入蒸發室內，將高純ZnS粉末放入蒸發鉬舟中，將蒸發室抽真空至10—'Pa以上時進行蒸發，得到ZnS薄膜。此方法直接利用ZnS粉末製備ZnS薄膜，對於溫度控制的不精確也容易影響產品質量，製得的ZnS膜厚度較薄，且該方法製備的ZnS薄膜與基體結合強度不高，從而影響其減摩耐磨性能。且目前發現ZnS用於摩擦學領域主要是以ZnS納米微粒加入到潤滑油中的形式，而其他方法製備ZnS薄膜主要是用於太陽能電池等光電領域，摩擦學領域沒有相關研究。
發明內容本發明的目的是解決現有技術的缺陷，拓展固體潤滑薄膜的種類提出一種制膜工藝簡單、結構新型、摩擦學性能優良、納米力學性能好，與基體結合強度高的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜。本發明的另一目的在於提供一種上述Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的製備方法。為實現上述目的，本發明採用如下技術方案一種Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜，其是在基體上通過高溫電弧噴塗Zn塗層製成Zn膜，然後通過低溫離子滲硫處理該Zn膜製成的。上述的一種製備Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的方法，其具體步驟如下(1)將基體進行淬火處理，硬度為HRC55，表面粗糙度為0.8Mm;(2)噴砂預處理基體表面，砂料為棕剛玉，粒度16目，約l.llmm，氣壓0.7MPa，噴砂角度45。，噴砂距離200mm;(3)用高速電弧噴塗設備在基體表面噴塗Zn層製成Zn膜；(4)對塗覆有Zn膜的基體進行低溫離子滲硫處理，最終製備成Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜。上述的一種製備Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的方法，其中，步驟(3)中所述高速電弧噴塗的工藝參數為噴塗電壓3035V，噴塗電流120160A，壓縮空氣調至0.7Mpa，噴塗距離為100180mm。在實際生產中可以根據需要調節噴塗時間來調節Zn膜厚，噴塗時間越長膜的厚度越厚。本發明最佳噴塗時間是60S，最終製得Zn膜的厚度約為400um。上述的一種製備Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的方法，其中，步驟(3)中所述的高速電弧噴槍在基體表面噴塗Zn層製成Zn膜，高速電弧噴塗技術是以電弧為熱源，以特殊的噴槍將熔化了的金屬絲材用氣流霧化，高速噴射到工件表面形成塗層的一種新型熱噴塗工藝。在進行高速電弧噴塗時，兩根絲材金屬噴塗材料用送絲裝置通過送絲輪均勻、連續地分別送進電弧噴塗槍的導電嘴內，導電嘴分別接電源的正、負極，並保證兩根絲材之間在未接觸之前的可靠絕緣。當兩金屬絲材端部由於送進而相互接觸時，在端部之間短路並產生電弧，使絲材端部瞬間熔化並用壓縮空氣把熔化金屬霧化成微熔滴，以很高的速度噴射到工件表面，形成電弧噴塗層。最終膜的性能由噴塗電壓、噴塗電流及噴塗距離決定。膜的厚度可以根據實際需要適當延長噴塗時間，噴塗時間越長薄膜越厚。高速電弧噴塗設備可採用現有市售的電弧噴塗設備和高速電弧噴槍，其電壓、電流、壓縮空氣及噴塗距離可調。上述的一種製備Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的方法，其中，步驟(4)中所述的離子滲硫處理，其是將塗覆有Zn膜的基體接陰極，爐壁接陽極，當真空度達到10Pa時，給爐內通入氨氣，充至600Pa，然後再抽至40Pa後，在陰陽極之間加高壓直流電，電壓為540560V，在此電壓作用下，氨離子轟擊陰極，當陰極溫度升高至21023(TC後停止轟擊，在此溫度下用固體硫蒸氣滲硫所述Zn膜，滲硫處理時間為2小時。由於滲硫時硫(S)原子的擴散作用，硫原子將沿著Zn膜晶界和表面晶體缺陷向內擴散，並發生反應生成ZnS，最終在Zn膜上部製備成Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜。本發明所述的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜多應用於機械性設備，與基體結合強度強，基體可以選擇金屬，玻璃或陶瓷等，最佳覆膜基體為金屬。本發明所述的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜可用於各類裝備零部件摩擦表面的減摩耐磨，特適用於精密儀器，效果更佳。本發明的優點與效益1、利用高速電弧噴塗技術和低溫離子滲硫技術，通過兩步法複合處理，製備了新型固體潤滑薄膜Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜。本發明所述的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜結構新穎，Zn膜上層部分生成ZnS層，且無明顯界限，硫元素在Zn膜內分布均勻，使本發明薄膜在減摩耐磨等方面與現有的固體潤滑薄膜相比性能更優異，與基體結合能力更好，實用性更強。2、本發明製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜具有極為優良的固體潤滑性能，即"超滑性"，尤其在幹摩擦條件下，其自身的潤滑性能及減摩抗磨性能均比現有的固體潤滑薄膜優異，可用於機械裝備各種摩擦表面，尤其更適合於精密儀器表面減輕摩擦，改善潤滑條件。下面結合最佳實施方式對本發明做進一步說明，以使公眾對
發明內容有整體和充分的了解，而並非對本發明保護範圍的限定。前述部分已經充分公開了本發明可以實施的保護範圍，因此凡依照本發明公開內容進行的任何本領域公知的等同替換，均屬於對本發明的侵犯。圖1為高速電弧噴塗原理示意圖；圖2為低溫離子滲硫設備示意圖；圖3為實施例1製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜截面形貌及線掃描能譜；圖4為45tt鋼、FeS固體潤滑層和實施例1製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜在幹摩擦條件下摩擦係數隨時間變化曲線；圖5為45#鋼、FeS固體潤滑層和實施例1製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜在幹摩擦條件下磨痕深度隨時間變化曲線。圖6實施例2製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的截面形貌及線掃描能譜；圖7為45#鋼、FeS固體潤滑層和實施例2製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜在幹摩擦條件下摩擦係數隨時間變化曲線；圖8為45#鋼、FeS固體潤滑層和實施例2製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜在幹摩擦條件下磨痕深度隨時間變化曲線；圖9為實施例3製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的截面形貌及線掃描能譜；圖10為45tt鋼、FeS固體潤滑層和實施例3製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜在幹摩擦條件下摩擦係數隨時間變化曲線；圖11為45tt鋼、FeS固體潤滑層和實施例3製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜在幹摩擦條件下磨痕深度隨時間變化曲線；具體實施方式一、本發明實施例所用設備及材料來源1、使用全軍裝備維修表面工程中心研製的型號為CMD-AS-1620電弧噴塗設備，高速電弧噴槍為全軍裝備維修表面工程中心研究開發的HAS-01型高速電弧噴槍。其他廠家生產的用於射頻濺射多層膜的不同型號的射頻濺射設備也可以應用於本發明，只要依據本發明限定的工藝參數進行操作，均可得到本發明所述產品。高速電弧噴槍原理示意圖如圖1所示，電源1連接直流電壓和電流設備2，金屬絲材盤繞於絲盤3中，經送絲動力軸6傳遞動力給送絲輪5，帶動絲盤3中的金屬絲材，均勻、連續地分別送進電弧噴塗槍的導電嘴內，導電嘴分別接電源的正、負極，並保證兩根絲材之間在未接觸之前的可靠絕緣。當兩金屬絲材端部由於送絲輪5送進而相互接觸時，在端部之間短路並產生電弧7，使絲材端部瞬間熔化並用壓縮空氣裝置4噴出壓縮空氣將熔化金屬霧化成微熔滴，以很高的速度噴射到基體9表面，形成電弧噴塗層8。2、所使用的低溫離子滲硫使用中國鐵道科學研究院研製的型號為LDM1-100的低溫離子滲硫設備。如圖2所示，為以下實施例所述的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的製備工藝中低溫離子滲硫處理採用的設備示意圖。低溫離子滲硫技術也叫離子滲硫技術，因為其溫度控制在21(TC23(TC之間，較之普通滲硫技術所用60(TC70(TC溫度低很多。如圖所示，控制櫃10用來控制滲硫過程中的電壓等；氣瓶11中為氨氣通過導入管12導入真空室13中，氣流閥14和節流閥15可以控制氨氣的流出和流量；裝有固體硫粉末的硫容器16和工件17，即本發明中Zn膜，置於連接陰極18的陰極託盤19上，傳動系統20可以控制陰極託盤19的轉動；壁爐接陽極21，真空泵22用來控制真空度。3、淬火設備為無錫金石開電爐設備有限公司研製的，型號為GCL12550/110。4、棕剛玉噴砂預處理設備為湖州星塔噴塗設備材料有限公司研製的XTPSJ-600固定式噴砂機。5、本發明實施例所用基體為45tt鋼，性能對比所用45tt鋼，均產自河北唐鋼集團承德鋼鐵公司，由河北工業大學機械系實驗室加工。6、噴塗材料為①2mm的Zn管狀絲材，產自上海大豪英佛曼納米材料噴塗有限公司。二、本發明實施例中幹摩擦條件下摩擦性能隨時間變化試驗測試方法及所用儀器設備採用波蘭InstytutTechnologiiEksploatacji公司研製的Tll球盤式摩擦磨損實驗機，上試樣為GCrl5滾珠鋼球，直徑為6.35mm，硬度為HV770。下試樣分別為45tt鋼、FeS固體潤滑層和表面製備有Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的45#鋼圓盤試塊，直徑均為25.4mm，厚度為6mm。試驗時上試樣鋼球固定，下試樣圓盤旋轉。固定轉速為0.2m/s，固定載荷為5N。實驗溫度為203(TC，實驗時間為l小時。摩擦力和磨痕深度分別由力傳感器和位移傳感器測量，並通過計算機顯示。摩擦係數由摩擦力除以載荷得到。實施例1首先將基體進行淬火處理，硬度為HRC55,表面粗糙度為0.8,;然後用16目棕剛玉噴砂預處理基體表面，氣壓0.7MPa，噴砂角度45°，噴砂距離200mm。在電弧噴塗設備中用高速電弧噴槍在基體表面噴塗Zn層，得到厚度約為400um的Zn層。具體工藝參數見表l:表l噴塗電壓/v噴塗電流/A壓縮空氣/MPa噴塗距離/mm噴塗時間301200.710060S最後將噴塗有Zn塗層的基體進行低溫離子滲硫處理；離子滲硫的反應氣體為固體硫蒸氣，將塗覆有Zn塗層的基體接陰極，爐壁接陽極。當真空度達到10Pa時，給爐內通入氨氣，充至600Pa，然後再抽至40Pa。在陰陽極之間加540V高壓直流電，在電壓作用下，氨被電離成離子，向陰極運動，產生灰白色輝光。氨離子在陰極附近受到陰極壓降的作用而被加速，以一定的能量轟擊鋼鐵表面，在使鋼鐵溫度不斷升高的同時，還會使其表面產生大量晶體缺陷並增強其表面活性。至設定的21(TC時停止轟擊。在此溫度下，固體硫被氣化，硫氣氛瀰漫於整個爐內，保溫2小時。硫原子將沿著晶界和表面晶體缺陷向內擴散，在Zn塗層的上部製備成厚度約為2um的ZnS層，最終得到Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜。效果測i式(一)Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的截面形貌及線掃描能譜如圖3所示為Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的截面形貌及線掃描能譜，其截面形貌由掃描電子顯微鏡觀測得到，線掃描能譜由X射線能譜儀測得。可見在條狀區域S元素含量升高而Zn元素含暈降低，說明該條狀區域為ZnS層，其厚度約為2um。滲硫層和Zn塗層之間為鋸齒狀結合，沒有明顯的過渡層。可見本實施例製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜結構新型，結合能力強，其特殊的結構能夠體現出更好的減磨耐磨性能。(二)用45tt鋼、FeS固體潤滑層和本實施例製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜在幹摩擦條件下進行摩擦性能比較。FeS固體潤滑層是將45#鋼進行低溫離子滲硫處理，工藝參數同本實施例的滲硫工藝參數。測試結果如圖4所示為幹摩擦條件下45#鋼、FeS固體潤滑層和本實施例製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜摩擦係數隨時間變化曲線；圖4為幹摩擦條件下45tt鋼、FeS固體潤滑層和本實施例製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜摩痕深度隨時間變化曲線。從圖4可以看出，Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的摩擦係數非常小，且極其穩定。在整個試驗過程，都遠遠低於FeS固體潤滑層和45tt鋼。由圖5可知，三種試樣的磨痕深度都隨時間在不斷增大，固體潤滑薄膜的磨痕深度呈緩慢增長趨勢，最終達到穩定狀態。而45tt鋼的磨痕深度則幾乎呈線性快速增長，FeS固體潤滑層較軟，實驗開始階段，磨痕深度增長較快，隨後由於其潤滑作用，磨痕深度最終趨於穩定，但仍遠大於Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的磨痕深度。由此可知，Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜在幹摩擦條件下其自身具有很優異的潤滑性能，因此摩擦性能較其他薄膜突出，具有穩定和優良的減摩耐磨性。實施例2首先將基體進行淬火處理，硬度為HRC55,表面粗糙度為然後用16目棕剛玉噴砂預處理基體表面，氣壓O.7MPa，噴砂角度45°，噴砂距離200mm。在電弧噴塗設備中用高速電弧噴槍在基體表面噴塗Zn層，得到厚度約為400uin的Zn層。具體工藝參數見表2:表2tableseeoriginaldocumentpage11最後將噴塗有Zn塗層的基體進行低溫離子滲硫處理；離子滲硫的反應氣體為固體硫蒸氣，將塗覆有Zn塗層的基體接陰極，爐壁接陽極。當真空度達到10Pa時，給爐內通入氨氣，充至600Pa，然後再抽至40Pa。在陰陽極之間加540V高壓直流電，在電壓作用下，氨被電離成離子，向陰極運動，產生灰白色輝光。氨離子在陰極附近受到陰極壓降的作用而被加速，以一定的能量轟擊鋼鐵表面，在使鋼鐵溫度不斷升高的同時，還會使其表面產生大量晶體缺陷並增強其表面活性。至設定的22(TC時停止轟擊。在此溫度下，固體硫被氣化，硫氣氛瀰漫於整個爐內，保溫2小時。硫原子將沿著晶界和表面晶體缺陷向內擴散，在Zn塗層的上部製備成厚度約為2um的ZnS層，最終得到Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜。效果測試(一)Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的截面形貌及線掃描能譜如圖6所示為Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的截面形貌及線掃描能譜，其截面形貌由掃描電子顯微鏡觀測得到，線掃描能譜由X射線能譜儀測得。可見在條狀區域S元素含量升高而Zn元素含量降低，說明該條狀區域為ZnS層，其厚度約為2um。滲硫層和Zn塗層之間為鋸齒狀結合，沒有明顯的過渡層。可見本實施例製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜結構新型，結合能力強，其特殊的結構能夠體現出更好的減磨耐磨性能。(二)用45tt鋼、FeS固體潤滑層和本實施例製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜在幹摩擦條件下進行摩擦性能比較。FeS固體潤滑層是將45#鋼進行低溫離子滲硫處理，工藝參數同本實施例的滲硫工藝參數。測試結果如圖7所示為幹摩擦條件下45#鋼、FeS固體潤滑層和本實施例製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜摩擦係數隨時間變化曲線；圖8為幹摩擦條件下45tt鋼、FeS固體潤滑層和本實施例製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜摩痕深度隨時間變化曲線。從圖7可以看出，Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的摩擦係數非常小，且極其穩定。在整個試驗過程，都遠遠低於FeS固體潤滑層和45tt鋼。由圖8可知，三種試樣的磨痕深度都隨時間在不斷增大，固體潤滑薄膜的磨痕深度呈緩慢增長趨勢，最終達到穩定狀態。而45#鋼的磨痕深度則幾乎呈線性快速增長，FeS固體潤滑層較軟，實驗開始階段，磨痕深度增長較快，隨後由於其潤滑作用，磨痕深度最終趨於穩定，但仍遠大於Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的磨痕深度。由此可知，Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜在幹摩擦條件下其自身具有很優異的潤滑性能，因此摩擦性能較其他薄膜突出，具有穩定和優良的減摩耐磨性。實施例3首先將基體進行淬火處理，硬度為HRC55，表面粗糙度為0.8陶；然後用16目棕剛玉噴砂預處理基體表面，氣壓O.7MPa，噴砂角度45。，噴砂距離200mm。在電弧噴塗設備中用高速電弧噴槍在基體表面噴塗Zn層，得到厚度約為400ura的Zn層。具體工藝參數見表3:表3tableseeoriginaldocumentpage13最後將噴塗有Zn塗層的基體進行低溫離子滲硫處理；離子滲硫的反應氣體為固體硫蒸氣，將塗覆有Zn塗層的基體接陰極，爐壁接陽極。當真空度達到10Pa時，給爐內通入氨氣，充至600Pa，然後再抽至40Pa。在陰陽極之間加560V高壓直流電，在電壓作用下，氨被電離成離子，向陰極運動，產生灰白色輝光。氨離子在陰極附近受到陰極壓降的作用而被加速，以一定的能量轟擊鋼鐵表面，在使鋼鐵溫度不斷升高的同時，還會使其表面產生大量晶體缺陷並增強其表面活性。至設定的23(TC時停止轟擊。在此溫度下，固體硫被氣化，硫氣氛瀰漫於整個爐內，保溫2小時。硫原子將沿著晶界和表面晶體缺陷向內擴散，在Zn塗層的上部製備成厚度約為2um的ZnS層，最終得到Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜。效果測試(一)Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的截面形貌及線掃描能譜如圖9所示為Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的截面形貌及線掃描能譜，其截面形貌由掃描電子顯微鏡觀測得到，線掃描能譜由X射線能譜儀測得。可見在條狀區域S元素含量升高而Zn元素含量降低，說明該條狀區域為ZnS層，其厚度約為2ym。滲硫層和Zn塗層之間為鋸齒狀結合，沒有明顯的過渡層。可見本實施例製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜結構新型，結合能力強，其特殊的結構能夠體現出更好的減磨耐磨性能。(二)用45ft鋼、FeS固體潤滑層和本實施例製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜在幹摩擦條件下進行摩擦性能比較。FeS固體潤滑層是將45tt鋼進行低溫離子滲硫處理，工藝參數同本實施例的滲硫工藝參數。測試結果如圖10所示為幹摩擦條件下45tt鋼、FeS固體潤滑層和本實施例製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜摩擦係數隨時間變化曲線；圖11為幹摩擦條件下45tt鋼、FeS固體潤滑層和本實施例製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜摩痕深度隨時間變化曲線。從圖10可以看出，Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的摩擦係數非常小，且極其穩定。在整個試驗過程，都遠遠低於FeS固體潤滑層和45tt鋼。由圖11可知，三種試樣的磨痕深度都隨時間在不斷增大，固體潤滑薄膜的磨痕深度呈緩慢增長趨勢，最終達到穩定狀態。而45#鋼的磨痕深度則幾乎呈線性快速增長，FeS固體潤滑層較軟，實驗開始階段，磨痕深度增長較快，隨後由於其潤滑作用，磨痕深度最終趨於穩定，但仍遠大於Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的磨痕深度。由此可知，Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜在幹摩擦條件下其自身具有很優異的潤滑性能，因此摩擦性能較其他薄膜突出，具有穩定和優良的減摩耐磨性。權利要求1、一種Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜，其特徵在於，其是在基體上通過高溫電弧噴塗Zn塗層製成Zn膜，然後通過低溫離子滲硫處理該Zn膜製成的。2、一種製備Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的方法，其特徵在於，其具體步驟如下(1)將基體進行淬火處理，硬度為HRC55，表面粗糙度為0.8陶；(2)噴砂預處理基體表面，砂料為棕剛玉，粒度約16目，氣壓O.7MPa，噴砂角度45。，噴砂距離200mm;(3)用高速電弧噴塗設備在基體表面噴塗Zn層製成Zn膜；(4)對塗覆有Zn膜的基體進行低溫離子滲硫處理，最終製備成Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜。3、根據權利要求2所述的一種製備Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的方法，其特徵在於，步驟(3)中所述高速電弧噴塗的工藝參數為噴塗電壓3035V，噴塗電流120160A，壓縮空氣調至0.7Mpa，噴塗距離為100180mrn。4、根據權利要求2所述的一種製備Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜的方法，其特徵在於，步驟(4)中所述的離子滲硫處理，其是將塗覆有Zn膜的基體接陰極，爐壁接陽極，當真空度達到10Pa時，給爐內通入氨氣，充至600Pa，然後再抽至40Pa後，在陰陽極之間加高壓直流電，電壓為540560V,在此電壓作用下，氨離子轟擊陰極，當陰極溫度升高至21(T23(TC後停止轟擊，在此溫度下用固體硫蒸氣滲硫所述Zn膜，滲硫處理時間為2小時。全文摘要本發明公開了一種Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜及其製備方法，其是在基體上通過高溫電弧噴塗Zn塗層製成Zn膜，然後通過低溫離子滲硫處理該Zn膜製成的。本發明利用兩步法複合處理，製備了新型Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜。該複合固體潤滑薄膜結構新穎，硫元素在Zn膜內分布均勻，使本發明薄膜在減摩耐磨等方面與現有的固體潤滑薄膜相比性能更優異，與基體結合能力更好，實用性更強。本發明製備的Zn/ZnS複合固體潤滑薄膜具有極為優良的固體潤滑性能，即「超滑性」，尤其在幹摩擦條件下，其自身的潤滑性能及減摩抗磨性能均比現有的固體潤滑薄膜優異，可用於機械裝備各種摩擦表面，尤其更適合於精密儀器表面減輕摩擦，改善潤滑條件。文檔編號C23C28/00GK101397666SQ200710175458公開日2009年4月1日申請日期2007年9月29日優先權日2007年9月29日發明者劉家浚,康嘉傑,徐濱士,朱麗娜,李國祿,王海鬥申請人:中國人民解放軍裝甲兵工程學院