СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ

1. Устройство для нанесения покрытий на подложки с алмазоподобными слоями, содержащее некоторое количество устройств, а именно:
i) источник фильтруемой дуги ионов металла;
ii) источник фильтруемой дуги ионов углерода или лазерный абляционный источник углерода;
iii) ионную пушку низкой энергии;
iv) устройство для инфракрасного нагрева;
v) устройство охлаждения.
причем эти одиночные устройства расположены в одной вакуумной камере или рядно каждое в отдельной камере.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источником металла является импульсный или не импульсный источник ионов фильтруемой дуги.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что источником углерода является импульсный или не импульсный источник ионов фильтруемой или не фильтруемой дуги.
4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что источником углерода является импульсный источник дуги с регулируемым уровнем фильтрации макрочастиц, чтобы получить отфильтрованный, частично отфильтрованный или не фильтрованный поток ионов углерода.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что уровень фильтрации ионного потока углерода можно регулировать в процессе напыления.
6. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что источник углерода имеет графитный катод в форме цилиндра, поворачивающийся вокруг своей оси, и катодное пятно вертикально перемещается по периметру.
7. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что источником углерода является импульсный источник электрически воспламеняемой углеродной дуги с частотным диапазоном 1-15 Гц, предпочтительно 1-5 Гц.
8. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что источник углерода содержит по меньшей мере два импульсных источника дуги с электрическим воспламенением, расположенных вертикально один над другим, так что область напыления имеет максимальную высоту.
9. Устройство по п.1, кроме того содержащее держатель образцов с двойным поворотом или держатель образцов с одинарным поворотом.
10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подложка расположена параллельно ионному пучку от источника ионов или подложка расположена так, что продольная ось подложки находится под углом <90° по отношению к ионному пучку.
11. Устройство по п.1 или 10, отличающееся тем, что подложку выбирают из одного или нескольких из железа, ванадия, вольфрама, хрома, никеля, ниобия, тандала, кремния или их сплавов, оксидов, карбидов, нитридов, силицидов, титанидов и металлов, сталей, керамики и пластиков.
12. Способ нанесения покрытия на подложку с износостойким слоем на основе углерода, который включает следующие этапы:
ii) предоставление подложки, содержащей материал, который имеет сродство с углеродом;
ii) ионная бомбардировка поверхности подложки;
iii) напыление металлического граничного слоя на упомянутую поверхность фильтруемым ионным пучком, содержащим в сущности ионы титана;
iv) ионная бомбардировка поверхности с покрытием;
v) напыление слоя углерода на поверхность.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что перед этапом iv) подложку охлаждают до температуры <100°С.
14. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что подложкой является металлическая подложка или неметаллическая подложка.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что металл металлической подложки выбирают из группы, состоящей из железа, хрома, ванадия, вольфрама, молибдена, никеля, ниобия, тантала или его сплавов.
16. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что подложкой является керамическая подложка.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что подложка содержит оксиды, нитриды, карбиды, силициды, тантаниды одного или больше из железа, хрома, ванадия, вольфрама, молибдена, никеля, ниобия, тандала.
18. Способ по п.12, отличающийся тем, что ионную бомбардировку выполняют ионами благородного газа.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что благородным газом является аргон или ксенон.
20. Способ по п.12, отличающийся тем, что перед напылением углерода выполняют еще одну бомбардировку ионами благородного газа.
21. Способ по п.12, отличающийся тем, что напыление углерода выполняют импульсным фильтруемым или не фильтруемым ионным пучком, содержащим в сущности атомы углерода.
22. Способ по п.12, отличающийся тем, что напыление углерода выполняют импульсом с постоянной или с переменной частотой в диапазоне от 1 до 15 Гц.
23. Способ по п.12, отличающийся тем, что толщина зоны имплантации углерода составляет от 5 до 50 нм.
24. Способ по п.12, отличающийся тем, что слой АПУ на поверхности подложки имеет толщину от 20 до 1500 нм.
25. Способ по п.12, отличающийся тем, что кроме того в вакуумную камеру вводят газ, содержащий углеводород, при низком давлении.
26. Способ по п.12, отличающийся тем, что частоту импульсной дуги и/или уровень фильтрации макрочастиц изменяют в ходе процесса для управления снятием напряжений в углеродной пленке во время напыления.
27. Подложка, имеющая слой титана на поверхности подложки и слой алмазоподобного углерода на упомянутом слое титана, причем слой углерода и слой титана частично находят друг на друга, и слой углерода имеет градиент концентрации атомов углерода от 0 до 100%.
28. Подложка по п.27, отличающаяся тем, что толщина слоя титана составляет от 50 до 250 нм.
29. Подложка по п.27 или 28, отличающаяся тем, что толщина слоя алмазоподобного углерода составляет от 20 до 1500 нм.
30. Подложка по п.29, отличающаяся тем, что слой алмазоподобного углерода имеет аморфную углеродную матрицу.
2
3
31. Подложка по п.30, отличающаяся тем, что покрытие из алмазоподобного углерода имеет многослойную структуру, в которой каждый слой имеет другое или чередующееся отношение углерода sp/sp.
32. Подложка по п.31, отличающееся тем, что алмазоподобный углерод имеет разные микроструктуры, включая аморфные, аморфные и наноалмазные/нанографитные кластеры в одной и той же подложке в разных местах.
33. Подложка по одному из пп.27, 28, 30-32, отличающаяся тем, что подложка является сверлом, или деталью часов, или режущим инструментом для дерева или производных дерева, или режущим инструментом для обработки Al, Cu и других цветных металлов и пластиков, или частью микроэлектромеханической системы.
34. Подложка по одному из пп.27, 28, отличающаяся тем, что подложка является микросверлом, изготовленным из WC-Co и содержащим от 4 до 12% Со и/или имеющим диаметр меньше 0,3 мм.