隨著硬質(zhì)合金刀具市場的不斷擴大,刀具涂層技術(shù)不斷進步,類金剛石薄膜制備方法越來越多,包括物相沉積技術(shù)、化學(xué)氣相沉積技術(shù)以及新興的液相電沉積技術(shù)等。同時,我們也看到了類金剛石薄膜存在著膜基結(jié)合力差、熱穩(wěn)定性差等缺陷。經(jīng)過對類金剛石涂層不斷地研究,發(fā)現(xiàn)可以通過選擇合適的工藝參數(shù)、改善基體狀態(tài)、添加過渡層來增加膜基結(jié)合力。并且近年來的研究表明在含氫類金剛石涂層制備中加入Si等雜質(zhì)元素、采用液相法制作類金剛石涂層熱穩(wěn)定性極高,可以有效地解決熱穩(wěn)定性差的問題。總之,硬質(zhì)合金刀具表面類金剛石涂層技術(shù)日趨成熟,隨著研究的不斷深入,未來可以制備出更好的類金剛石薄膜。類金剛石膜是一種無機膜,其結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)接近于金剛石。作為一種新型的功能材料,類金剛石膜已經(jīng)初步顯示了它美好的應(yīng)用前景。目前,在部分領(lǐng)域,類金剛石膜已經(jīng)達到實用化程度,在隨著人們對其研究的深入,可以預(yù)見,在不遠的將來,類金剛石膜應(yīng)用技術(shù)將逐漸成熟,DLC必在各個領(lǐng)域散發(fā)出耀眼的光芒。手表的DLC電鍍原理是什么?溫州冷鍛模DLC
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。上海模具DLC類金剛石碳涂層DLC的用途。
DLC應(yīng)用:汽車零部件:DLC在發(fā)動機部件成功應(yīng)用的是摻雜金屬的DLC(a-C:H:Me),Me-DLC的典型應(yīng)用是渦輪增壓柴油機燃油噴射器部件和軸承。Me-DLC涂層硬度在1200~2000Hv之間變化,與鋼干磨摩擦系數(shù)通常在0.1~0.2之間。Me-DLC涂層的抗沖擊疲勞的能力特別地得到了認可。切削刀具:鉆頭、銑刀DLC膜可以應(yīng)用于鉆頭和銑刀上,特別是摻雜金屬的DLC膜,它不僅具有高的硬度,還具有低的摩擦系數(shù)、抗有色金屬粘結(jié)。許多具有延展性的金屬或合金,在切削時容易出現(xiàn)沾粘刀具現(xiàn)象。高溫時更與刀具產(chǎn)生反應(yīng)造成加工困難,工具壽命減短。像這類的刀具如鍍上DLC膜后可解決問題。鍍有DLC膜的刀具適合用來加工銅合金、鋁鎂合金、陶瓷、碳化鎢、鉛合金、含碳材料(石墨、塑料及復(fù)合材料、橡膠)等。但由于碳原子會溶到鐵系材料內(nèi),因此不適合用來加工含鐵、鈷、鎳等材料。
Ta-C涂層是一種無氫碳元素涂層,其sp3與sp2鍵的比值較高。與其他DLC涂層相比,ta-C膜層具有更高的硬度和抗溫性能,并可降低摩擦系數(shù)。該涂層應(yīng)用在汽車工業(yè)的挺桿(氣門頂筒),并一直應(yīng)用至今。Ta-C涂層應(yīng)用于諸如汽車頂桿零件的目的之一是為了減小摩擦,其帶來的效果是改善了發(fā)動機效率、更少的燃油消耗和更低的CO2排放。對更佳燃油經(jīng)濟性和更少污染的推動,已將ta-C涂層應(yīng)用在切削刀具和成形工具上。增大汽車行駛里程數(shù)的措施之一是降低汽車自身重量。除了采用超度合金鋼,在車身和發(fā)動機上采用鋁合金已在過去幾年以來日益增長。在汽車和航空航天業(yè),塑料(包括碳纖維增強塑料CFRP)的應(yīng)用也在日益增長。在切削這些材料時,刀具的磨損機理完全不同于切削合金鋼。切削這些材料的主要挑戰(zhàn)之一在于保持切削刃鋒利和減小積屑瘤。因為切削這些材料的刀具刃口半徑很小,需要刀具涂層厚度也盡可能小。所有這些挑戰(zhàn)可通過刀具涂覆性能優(yōu)異的ta-C涂層并于切削非鐵金屬和塑料來應(yīng)對。 優(yōu)化的沉積類金剛石(DLC)涂層工藝及過渡層技術(shù)。
DLC具有較高的抗磨損性和化學(xué)惰性,將其應(yīng)用于一些醫(yī)用材料上,可以增加材料的使用壽命。比如聚乙烯的人工骨骼關(guān)節(jié)上沉積一層類金剛石膜增強了人工關(guān)節(jié)的耐磨性,其抗磨損性能就可以和陶瓷和金屬的制品相比了;Ti-Ni形狀記憶合金,是用于骨科內(nèi)固定機械,如果在其表面鍍一層類金剛石膜,使其具有良好的生物學(xué)摩擦特性和良好的抗氧化性;在鈦制品人工心臟瓣膜上鍍上類金剛石膜DLC,它表現(xiàn)出了較好的的表面光滑性和疏水性。而且類金剛石膜DLC具有良好的生物相容性,許多實驗都發(fā)現(xiàn)它對蛋白質(zhì)的吸附率高,對血小板的吸附率低,可以在不影響主體特征前提下,從多種途徑促進材料表面生成具有活性的功能簇,從而減少了血液凝固,使生物組織和植入的人工材料和平相處,減輕了患者的痛苦。DLC作為固體潤滑材料,減摩性和耐磨性都很好,這樣就降低了生物醫(yī)學(xué)材料的磨損,延長材料使用壽命。同時,DLC作為一種碳膜,是一種碳素生物醫(yī)學(xué)材料,在生理環(huán)境中呈化學(xué)惰性,不會引起生物化學(xué)反應(yīng)。研究表明,金屬生物醫(yī)學(xué)材料磨損所產(chǎn)生的碎屑可以引起嚴重的組織反應(yīng),從而導(dǎo)致植入物周圍的骨損傷,引起裝置松動。DLC具有良好的耐磨性和生物化學(xué)惰性,研究表明鍍有DLC髖關(guān)節(jié)假體。類金剛石(DLC)涂層的主要成份是碳。嘉興銑刀DLC價格
類金剛石薄膜通常又被人們稱為DLC薄膜。溫州冷鍛模DLC
由于天然金剛石儲量有限,人造金剛石成為人們工業(yè)應(yīng)用的優(yōu)先,但仍然存在制備溫度高、成膜面積有限、基材結(jié)合性差等缺點。為此,科學(xué)家發(fā)明了幾乎可以媲美金剛石的材料:類金剛石碳基(英文:Diamond-likeCarbon,縮寫DLC)薄膜。在很多方面DLC有著和金剛石相近的性能,這也正是DLC名字——像金剛石一樣的碳——由來的主要原因。當前,DLC薄膜,由于具有優(yōu)異的機械性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、生物相容性、獨特的光學(xué)特性,已廣泛應(yīng)用于精密儀器、汽車電子、醫(yī)療器材、國防工業(yè)等重要領(lǐng)域。然而,DLC薄膜是一種非晶態(tài)薄膜碳材料,從成鍵形式來看,其結(jié)構(gòu)中不僅存在著碳元素的3種雜化鍵,sp、sp2、sp3,同時,由于制備技術(shù)的影響,結(jié)構(gòu)中還存在少量的氫元素。這幾種成鍵形式和元素的不同組合,構(gòu)成不同形態(tài)的DLC結(jié)構(gòu),從而表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。溫州冷鍛模DLC