專利名稱：銀基導電防冷焊薄膜的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種銀基導電防冷焊薄膜。
背景技術：
開閉式電觸點是航天器電器不可缺少的元件之一，某些機構指令執(zhí)行單元也常通過該類電觸點的開閉實現(xiàn)控制指令。鑒于銀具有優(yōu)異的導電性能，有利于降低航天器的電力損耗，因此成為航天電子元器件常用的電觸點材料。航天器在空間運行時，某些機構在壓力低于10-3Pa的真空或超高真空環(huán)境中長期處于停止狀態(tài)，電觸點在此期間將在一定載荷下長期處于閉合的狀態(tài)，在機構根據(jù)需要開始啟動時，要求電觸點必須及時開啟以保證指令的及時實現(xiàn)。為了避免電觸點在超高真空環(huán)境中發(fā)生真空冷焊，提高電觸點的開啟可靠性，可對電觸點相互接觸表面采用物理氣相沉積薄膜進行防冷焊處理。要求該薄膜必須具備較低的電阻率和較好的防止真空冷焊特性并與基體材料具有良好的結合強度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種空間機構用銀基導電防冷焊薄膜，具有較低的電阻率、較好的防止真空冷焊特性并與基體具有良好的結合強度。
本發(fā)明提出的銀基導電防冷焊薄膜的重量百分比組成為二硫化鉬5-15％、氟化鑭0.1-4％、余量為銀。
本發(fā)明選用的金屬銀純度大于99％。
本發(fā)明選用的二硫化鉬純度大于99％。
本發(fā)明選用的氟化鑭其中氟離子大于24％。
本發(fā)明采用雙離子束濺射方法成膜，具體制備方法依次包括如下步驟步驟一、合金靶的制備將組成為二硫化鉬5-15％、氟化鑭0.1-4％、余量為銀的物料，采用熱壓燒結方法加工成Φ80-95mm，厚4-5mm的圓片狀靶。
步驟二、基體的處理將工件放入有機溶劑中超聲清洗。
步驟三、安裝待鍍膜工件將清洗干凈的待鍍膜工件烘干后裝入鍍膜室，使工件與靶之間的靶距保持在20-30cm。
步驟四、離子束清洗處理將真空室抽真空至本底氣壓≤1×10-3Pa，充入高純氬0.03～0.05Pa，清洗離子束功率為9～12W。
步驟五、離子束濺射鍍膜鍍膜氬氣壓為0.03～0.05Pa，濺射離子束功率為90～120W，清洗離子束功率為9～12W，鍍膜結束后自然冷卻至室溫。
本發(fā)明選用的工作氬氣純度大于99％。
合金薄膜中加入適量二硫化鉬，在不顯著影響薄膜導電性的同時，可大幅度降低薄膜的摩擦系數(shù)，提高了薄膜防止真空冷焊的可靠性；加入氟化鑭可細化薄膜晶粒，提高薄膜的致密度，從而有效地改善薄膜耐環(huán)境性能。
將本發(fā)明的導電防冷焊薄膜分別應用于風云二號衛(wèi)星相關機構及其它型號相關機構，一系列考核試驗結果表明均能滿足空間機構電觸點對導電性和防冷焊性能的要求。
本發(fā)明的主要優(yōu)點是1.薄膜在10-7～10-8Pa真空環(huán)境中與其對偶件之間的粘著系數(shù)為α≤1×10-4，可以有效地防止電觸點之間產生真空冷焊。
2.薄膜電阻率小于3.5×10-8Ω·m3.接觸電阻在載荷1.96N時，R≤50mΩ；隨負荷增大，R值呈下降趨勢。
4.薄膜與銀基體的結合強度，按照JB/T 8554-1997標準采用劃痕試驗法檢測，臨界載荷Lc≥9.8 N本發(fā)明的潤滑薄膜厚度為0.22μm，薄膜膜層厚度的不均勻度小于20％，由于具有以上優(yōu)點，可作為空間機構電器電觸點表面防冷焊薄膜。
具體實施方法實施例1銀基導電防冷焊薄膜的重量百分比組成為二硫化鉬5％、氟化鑭0.5％、銀94.5％。
將待鍍膜工件放入分析純丙酮中超聲清洗15分鐘，重復清洗3次后，放入紅外烘箱中烘干，隨后放入真空室中，使工件與靶之間的距離為25cm。
對真空室抽氣，當本底氣壓達到1×10-3Pa后，給真空室充氬氣，氣壓維持在0.04Pa，離子束清洗功率為9～12W。
將氬氣氣壓維持于0.04Pa，開啟濺射離子束，濺射功率為90～120W，同時保持清洗離子束功率為9～12W，鍍膜25分鐘。薄膜經檢測其厚度為0.22μm。
性能指標粘著系數(shù)α≤1×10-4電阻率為1.86×10-8Ω·m接觸電阻在載荷1.96N時，R≤50mΩ臨界負荷Lc＝15N實施例2銀銦合金潤滑薄膜的重量百分比組成為二硫化鉬10％、氟化鑭1.0％、銀89.0％。
性能指標粘著系數(shù)α≤1×10-4電阻率為2.75×10-8Ω·m接觸電阻在載荷1.96N時，R≤50mΩ臨界負荷Lc＝12N實施例3銀銦合金潤滑薄膜的重量百分比組成為二硫化鉬12％、氟化鑭0.5％、銀87.5％。
性能指標粘著系數(shù)α≤1×10-4電阻率為3.32×10-8Ω·m接觸電阻在載荷1.96N時，R≤50mΩ臨界負荷Lc＝10N
權利要求
1.一種銀基導電防冷焊薄膜，其特征在于重量百分比組成為二硫化鉬5-15％、氟化鑭0.1-4％、余量為銀。
2.如權利要求1所述的薄膜方法，該方法依次包括如下步驟步驟一、合金靶的制備將組成為二硫化鉬5-15％、氟化鑭0.1-4％、余量為銀的物料，采用熱壓燒結方法加工成Φ80-95mm，厚4-5mm的圓片狀靶；步驟二、基體的處理將工件放入有機溶劑中超聲清洗；步驟三、安裝待鍍膜工件將清洗干凈的待鍍膜工件烘干后裝入鍍膜室，使工件與靶之間的靶距保持在20-30cm；步驟四、離子轟擊處理將真空室抽真空至本底氣壓≤1×10-3Pa，充入高純氬0.03～0.05Pa，清洗離子束功率為9～12W；步驟五、離子鍍膜鍍膜氬氣壓為0.03～0.05Pa，濺射離子束功率為90～120W，清洗離子束功率為9～12W，鍍膜結束后自然冷卻至室溫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種銀基導電防冷焊薄膜。它的重量百分比組成為二硫化鉬5－15％、氟化鑭0.1－4％、余量為銀。本發(fā)明采用雙離子束濺射方法成膜，具有較低的電阻率、較好的防止真空冷焊特性并與基體具有良好的結合強度。
文檔編號C23C14/06GK1426870SQ01143089
公開日2003年7月2日 申請日期2001年12月17日 優(yōu)先權日2001年12月17日
發(fā)明者翁立軍, 孫嘉奕, 孫曉軍, 李隴旭, 汪曉萍, 胡明 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所