類金剛石薄膜的制備方法根據(jù)制備DLC薄膜碳源的不同,可將DLC薄膜的制備方法分為固體靶材為碳源的物相沉積法和含碳?xì)怏w為碳源的化學(xué)氣相沉積法。其中DLC薄膜的制備方法和性能也隨著相應(yīng)沉積技術(shù)的發(fā)展獲得改進(jìn)和提升。傳統(tǒng)的氣相沉積技術(shù)制備薄膜的能量來自于熱源。為制備性能更為優(yōu)異,功能應(yīng)用多樣化的新型特殊薄膜,傳統(tǒng)的鍍膜技術(shù)無法滿足實際的需求。為使薄膜達(dá)到更優(yōu)異的性能,逐漸地把各種氣體放電技術(shù)引入到薄膜材料制備的過程中,進(jìn)而發(fā)展形成了離子鍍膜技術(shù)。離子鍍膜技術(shù)能很大程度上增加膜層粒子的離化率,提高膜層粒子的整體能量,終高效地進(jìn)行薄膜的制備。相應(yīng)的,對于制備DLC薄膜的兩種主要方法也進(jìn)行了一定程度的補(bǔ)充優(yōu)化。隨著DLC技術(shù)上的成熟,其必將在更多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。青浦工具DLC涂層廠
類金剛石薄膜又稱山膜。碳的一種亞穩(wěn)態(tài),組成主要是碳,也含有氫,其量隨工藝條件而異,多時可達(dá)20%。類金剛石具有很高的硬度、高導(dǎo)熱性、高絕緣性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、從紅外到紫外的高光學(xué)透過率等。這與金剛石相似,但其性能數(shù)值均低于金剛石膜。類金剛石膜已開始用作耐磨涂層。類金剛石碳(DLC)是非晶結(jié)構(gòu),碳原子主要以sp3和sp2雜化鍵結(jié)合。含氫DLC又稱為α-C:H,其中氫含量在20%到50%之間。無氫類金剛石膜包括無氫非晶碳(α-C)和四面體非晶碳(ta-C)膜。α-C膜含有一些sp3鍵;ta-C膜中以sp3鍵為主(sp3>70%)。結(jié)構(gòu)類金剛石薄膜通常又被人們稱為DLC薄膜,是英文詞匯DiamondLikeCarbon的簡稱,它是一類性質(zhì)近似于金剛石,具有高硬度.高電阻率.良好光學(xué)性能等,同時又具有自身獨特摩擦學(xué)特性的非晶碳薄膜。碳元素因碳原子和碳原子之間的不同結(jié)合方式。蘇州銑刀DLC價格有沒有測定DLC薄膜耐磨性的標(biāo)準(zhǔn)。
類金剛石薄膜(DLC)擁有高硬度,低摩擦、耐腐蝕等性能,已經(jīng)應(yīng)用于機(jī)械刀具、模具、汽車發(fā)動機(jī)部件等領(lǐng)域。但由于制備技術(shù)的限制,導(dǎo)致DLC存在殘余應(yīng)力較高、膜/基結(jié)合力差、摩擦性能不穩(wěn)定、大面積均勻制備困難等問題。線性陽極離子束技術(shù)具有等離子體離化率高、大面積均勻沉積等特點,是制備高性能DLC薄膜的理想技術(shù)。針對DLC與基體結(jié)合性能較差的現(xiàn)狀,首先從添加合適過渡層(W)匹配膜/基適應(yīng)性出發(fā),探討W過渡層厚度對DLC薄膜物相、機(jī)械力學(xué)、摩擦學(xué)性能的影響。在此基礎(chǔ)上,通過不同工藝W過渡層結(jié)構(gòu)設(shè)計,研究其對膜/基性能的影響。為改善金屬基體沉積DLC薄膜的工業(yè)化應(yīng)用,根據(jù)不同類型過渡層性能的對比,優(yōu)化過渡層設(shè)計,制備出膜/基結(jié)合強(qiáng)度高、機(jī)械性能良好的DLC復(fù)合薄膜,上海英屹涂層技術(shù)有限公司引進(jìn)美國PE-CVD設(shè)備技術(shù)制備的類金剛石DLC膜層沉積速率快膜厚可達(dá)60um膜層硬度高膜層摩擦系數(shù)低小于結(jié)合力好耐腐蝕性能好優(yōu)異的耐磨性膜層具有自潤滑性的優(yōu)點??梢越鉀QPVD涂層鍍不到的工件內(nèi)孔的問題。公司涂層已經(jīng)應(yīng)用于航空機(jī)械模具電子醫(yī)療汽車發(fā)動機(jī)部件等領(lǐng)域。
在DLC薄膜應(yīng)用的過程中,選擇合適種類的DLC薄膜顯得尤為重要。因此,DLC薄膜的分類以及分類標(biāo)準(zhǔn)的制定,直接影響了其在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用。而傳統(tǒng)的DLC薄膜分類方法通常需要根據(jù)DLC薄膜的微結(jié)構(gòu)定量分析來完成。然而,這一方法需要基于大型同步輻射光源的X射線近邊吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜(NEXAFS)分析碳元素的成分和狀態(tài);需要大型靜電加速器的盧瑟福背散射彈性反沖(RBS/ERDA)或者中子源等分析氫元素含量,執(zhí)行起來非常困難。因此,一般實驗條件難以實現(xiàn)對DLC的準(zhǔn)確分類,從而導(dǎo)致DLC在應(yīng)用領(lǐng)域難以實現(xiàn)精細(xì)調(diào)控和定量研發(fā)。DLC類金剛石鍍膜技術(shù)。
碳是類金剛石膜的主要成分。碳元素有3種同素異形體,即金剛石、石墨和各種無定形碳。碳原子按組成鍵的不同存在3種不同形態(tài),即sp1、sp2和sp3。類金剛石膜(DLC)是一種碳原子之間以共價鍵鍵合的亞穩(wěn)態(tài)的非晶體材料,其共價鍵主要含有sp2和sp32種雜化方式,同時在含氫的類金剛石膜DLC中還存在一些C-H鍵。由于碳源和制備方法的不同,可將類金剛石膜分為含氫和不含氫的兩大類,因此,DLC也被分為非晶體碳膜和非晶體含氫碳膜。簡單介紹一下sp1,sp2,sp3雜化。sp1雜化:處于基態(tài)的碳原子(電子排布式為:1s22s22p2)的一個2s電子激發(fā)至一個空的2p軌道上,使原子進(jìn)入激發(fā)態(tài)(電子排布式為:1s22s12p3)。然后,一個2s軌道再和上述填充了一個電子的2p軌道進(jìn)行sp雜化,形成兩個sp雜化軌道。剩余2個p軌道,上面各有1個單電子。sp2雜化:處于基態(tài)的碳原子(電子排布式為:1s22s22p2)的一個2s電子激發(fā)至一個空的2p軌道上,使原子進(jìn)入激發(fā)態(tài)(電子排布式為:1s22s12p3)。然后,一個2s軌道再和上述兩個各填充了一個電子的2p軌道進(jìn)行sp2雜化,形成三個sp2雜化軌道。剩余一個p軌道,上面有1個單電子。sp3雜化:處于基態(tài)的碳原子。類金剛石(DLC)的簡介。揚(yáng)州DLC廠家
DLC薄膜的研究以及講解。青浦工具DLC涂層廠
20世紀(jì)70年代早期,類金剛石(DLC)涂層才見諸報道。工業(yè)上應(yīng)用這種涂層起源于汽車部件,如高壓柴油噴射系統(tǒng)和動力傳動部件。當(dāng)今,具有特殊優(yōu)勢的各種DLC涂層已在一些領(lǐng)域得到應(yīng)用。DLC涂層通常由sp3與sp2鍵的比值和氫含量來分類。當(dāng)碳元素通過sp3鍵結(jié)合,就會形成金剛石;通過sp2鍵結(jié)合,就會形成石墨。當(dāng)sp3與sp2鍵的比值增大時,涂層的硬度通常會增加??稍贒LC涂層內(nèi)加入鎢(W-C∶H)之類的金屬(此處C為碳,H為氫);還可以加入其他元素如硅(Si-DLC)來改變涂層的摩擦系數(shù)或抗溫性能。一種已用于切削刀具的復(fù)合涂層為高硬度的氮化物涂層(如TiAlN)加上較軟的、具有潤滑功能的頂層涂層(如W-C∶H)。因為排屑的改善,這種復(fù)合涂層在攻絲和鉆削應(yīng)用中顯示出優(yōu)異的效果。本文將重點討論一種被稱作四面體非晶碳(ta-C)的DLC涂層。青浦工具DLC涂層廠