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)膜涂層刀具的硬度高、摩擦系數(shù)低、耐摩擦和耐腐蝕性能強(qiáng)、抗粘結(jié)性能好。溫州電鍍DLC工藝

有數(shù)種方法來生產(chǎn)類金剛石碳，但都是基于, sp雜化鍵比sp雜化鍵小很多的事實(shí)。因此原子尺度上壓力、沖擊、催化或者是幾種方法的組合的應(yīng)用可以迫使sp雜化碳原子結(jié)合在一起形成sp鍵合。這些作用必須足夠強(qiáng)使得這些原子能夠偏離sp鍵合的特性，而不能像彈簧一樣變形回來。一般的技術(shù)，要有一種足夠的壓力，要么能夠使sp雜化碳原子團(tuán)簇深入到涂層內(nèi)，使得沒有足夠的空間讓sp雜化擴(kuò)張回來，要么這些新的團(tuán)簇就很快被下一輪新到來的碳所埋?？梢园堰@個過程想象成為下冰雹一樣的一種更局部化、更快、更加納米的熱壓結(jié)合條件來生產(chǎn)天然和合成的金剛石。由于它們單獨(dú)的的發(fā)生在生長薄膜或涂層表面的許多地方，它們傾向于形成類似于鵝卵石街道一樣的表面，其中鵝卵石是指sp雜化碳的結(jié)核或團(tuán)簇。根據(jù)所使用的特定生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)上會有很多碳沉積的周期，一些工藝?yán)邕B續(xù)的新碳元素到達(dá)比例和彈道運(yùn)輸可以促使sp鍵合形成。其結(jié)果就是，ta-C可能有”鵝卵石街道“的結(jié)構(gòu)，或者說結(jié)核會融在一起，就像一塊海綿或是鵝卵石一樣，小到幾乎不能看見。圖示為一個常規(guī)的"中等"形貌的ta-C薄膜。閔行滾齒刀DLC類金剛石(DLC)的簡介。

雖然液相電沉積技術(shù)在制備類金剛石薄膜及其相關(guān)材料方面具有很多優(yōu)勢，目前對電化學(xué)沉積DLC薄膜的研究報(bào)道也越來越多，但這一領(lǐng)域仍有很多方面需要進(jìn)一步研究:(1)繼續(xù)擴(kuò)大成膜基底的選擇范圍,并深入研究不同基底材料對DLC薄膜性能的影響;(2)更為全面地研究不同電解液和沉積條件對薄膜性質(zhì)的影響;(3)深入研究成膜機(jī)理,并建立具有普遍指導(dǎo)意義的理論模型;(4)開展功能元素的摻雜,使其可以在微電子、生物傳感器等高新領(lǐng)域得到應(yīng)用。電沉積方法的獨(dú)特優(yōu)勢，決定了它巨大的發(fā)展?jié)摿?，已在近年來受到了人們的普遍重視，相信隨著研究的不斷深入，技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，該領(lǐng)域的研究范圍將會越來越廣，研究成果也會越來越豐碩。DLC薄膜的性能與應(yīng)用DLC薄膜將高硬度、低摩擦系數(shù)、耐磨損、抗劃傷性、耐腐蝕性、抗粘連、化學(xué)穩(wěn)定性等特性完美地結(jié)合，在力學(xué)、摩擦學(xué)、生物學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)和聲學(xué)等方面展示出優(yōu)良特性，可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、工模具、刀具、汽車、電子、光學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、航空航天、裝飾外觀保護(hù)，如手表外殼、首飾配件、手機(jī)外殼等領(lǐng)域。

類金剛石的光學(xué)性能及應(yīng)用。DLC薄膜具有良好的光學(xué)透明度，寬的光學(xué)帶隙，在可見光區(qū)通常吸收率高，不透明，但是在紅外區(qū)和微波頻段則具有很高的透過率和較低的吸收率。由于DLC薄膜具有光譜寬透過率高、硬度高、摩擦系數(shù)小、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，可以作為多種光學(xué)材料如硅、鍺、玻璃、硫化鋅等的增透/保護(hù)膜，起到抗磨損、耐腐蝕、抗潮解和抗氧化的作用。國外已相繼將其應(yīng)用在太陽能硅電池、高功率二氧化碳激光器窗口、潛望鏡紅外窗口、陸瞄準(zhǔn)具紅外窗口、飛機(jī)前視紅外窗口、導(dǎo)彈頭罩窗口和宇航探測器等方面。類金剛石在機(jī)械性能與應(yīng)用。DLC薄膜具有很高的硬度和彈性模量，不同的沉積方法制備的DLC薄膜硬度差異很大，尤其是用激光濺射或磁過濾陰極電弧法制備出的DLC薄膜，其硬度高達(dá)70-110GPa，與金剛石相當(dāng)。因制備方法或者沉積的工藝參數(shù)以及成分不同，造成sp3/sp2比例以及氫含量不同，也會影響薄膜的力學(xué)性能。優(yōu)化的沉積類金剛石(DLC)涂層工藝及過渡層技術(shù)。

類金剛石薄膜（diamond-likecarbon,DLC）是一種亞穩(wěn)態(tài)的非晶碳薄膜，具有一系列類似于金剛石的多種優(yōu)異性能，如高硬度、低摩擦系數(shù)、高耐磨耐蝕性、高熱導(dǎo)率、在可見到紫外光范圍內(nèi)透明、良好的絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)異的生物兼容性及表面光滑等，可多用于機(jī)械、電子、光學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。本項(xiàng)目制備的類金剛石薄膜具有質(zhì)量穩(wěn)定，與基體結(jié)合強(qiáng)，硬度、彈性模量、摩擦系數(shù)和透光性可調(diào)控，耐摩擦磨損和熱穩(wěn)定性好等綜合優(yōu)良性能。制備工藝方法具有成膜速率高，可實(shí)現(xiàn)低溫、大面積沉積。所制備的類金剛石薄膜，與金剛石相比具有更高的性能價格比。Cr-DLC涂層的腐蝕傾向和腐蝕速率都要小于ZL114合金母材。南通銑刀DLC工藝

Ta-C涂層銑刀的切削壽命是含氫DLC涂層銑刀的1.5倍。溫州電鍍DLC工藝

類鉆石膜 在70年代 發(fā)現(xiàn) ，是一系列 含有 sp3 和sp2 鍵的非晶 碳膜，具有 與鉆石膜 非常 接近 的性質(zhì) ——高硬度 、高彈性模量 、耐磨損 、低摩擦系數(shù) 、高阻力 、高透光率 、高化學(xué) 穩(wěn)定性 等。 因此 ，類鉆石膜 技術(shù) 被廣泛應(yīng)用 于機(jī)械 、電子 、光學(xué) 和醫(yī)學(xué) 等各個領(lǐng)域 。 混合 的DLC薄膜 是非晶體 半導(dǎo)體材料 ，帶寬 可在1-4e V之間 調(diào)制 ，大面積 生長 ，材料 本身 和加工過程 環(huán)保 ，在光電 檢測 領(lǐng)域 的運(yùn)用 潛力 非常 大。 但是 ，現(xiàn)在 DLC半導(dǎo)體 的混合 還沒有 得到 n型或p型DLC半導(dǎo)體 的材料 。 上海 英屹涂料 技術(shù) 有限公司 引進(jìn) 美國 PE -CVD 設(shè)備 技術(shù) 制造 的類鉆石 DLC膜層沉積 速度快 ，膜厚可達(dá) 60 um 膜層硬度 高；膜層摩擦系數(shù) 低于 結(jié)合力 好；耐腐蝕性 能好；耐磨 膜層具有 自潤滑性 優(yōu)點(diǎn) 。 可以 解決 PVD涂層 不能 鍍層 的工件 內(nèi)孔 的問題 。 我司 涂層 早已 應(yīng)用 于航空 機(jī)械 模具 電子醫(yī)療汽車發(fā)動機(jī) 構(gòu)件 等領(lǐng)域 。溫州電鍍DLC工藝