類金剛石(Diamond-likecarbon,DLC)涂層具有良好的減摩、耐磨性能,已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn).由于受基體材料的成分,以及DLC涂層材料與基體材料的性質(zhì)不同的影響,制備的涂層內(nèi)應(yīng)力較大,與基體的結(jié)合力差.添加過渡層,摻雜第三元素和制備多層結(jié)構(gòu)涂層是提高界面結(jié)合力與熱穩(wěn)定性的有效措施.介紹了類金剛石薄膜的性質(zhì)、制備工藝以及在金屬加工、汽車零部件、醫(yī)療器械、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用,展望了類金剛石涂層的應(yīng)用前景與發(fā)展趨勢(shì).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(diǎn)??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(dòng)機(jī)部件等領(lǐng)域。DLC薄膜的功能特性是什么。昆山塑膠模DLC
智能手機(jī)發(fā)展至今,硬件技術(shù)革新突飛猛進(jìn),不少千元手機(jī)都已經(jīng)擁有了旗艦配置,足以滿足日常使用的基本需求。都說眼睛是心靈的窗戶,那么屏幕就是手機(jī)的窗戶,而千元機(jī)的手機(jī)屏幕玻璃,往往質(zhì)量堪憂,用不了幾個(gè)星期,就會(huì)出現(xiàn)明顯的劃痕。類金剛石鍍膜在原有屏幕玻璃的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上,額外覆蓋了一層類金剛石薄膜,除了防污疏油、順滑手感之外、增強(qiáng)玻璃硬度是重要的作用。經(jīng)過oDLC類金剛石鍍膜技術(shù)處理過的手機(jī),其屏幕玻璃耐刮性能達(dá)到9H++級(jí)別,可以與藍(lán)寶石玻璃相媲美。經(jīng)過實(shí)際測(cè)試,用金屬刀尖這樣尖銳的物體反復(fù)刮擦,也不會(huì)留下任何痕跡,應(yīng)付各種日常使用場(chǎng)景更是不在話下,oDLC類金剛石鍍膜就像是給手機(jī)屏幕裝上了一層金剛外衣,對(duì)手機(jī)屏幕起到至關(guān)重要的保護(hù)作用。對(duì)于常年暴露在危險(xiǎn)環(huán)境中的手機(jī)屏幕來說,oDLC類金剛石鍍膜技術(shù)簡直是救星一般的存在。模具DLC哪個(gè)好DLC涂層結(jié)合強(qiáng)度不高,通過納米調(diào)制等手段來提高其結(jié)合力。
采用激光Roman光譜儀研究了DLC的結(jié)構(gòu)組成,利用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了不同摩擦副在干摩擦和油潤滑環(huán)境下的摩擦系數(shù)及耐磨壽命,終用光學(xué)顯微鏡觀察了汽車活塞銷涂層類金剛石前后的表面形貌。結(jié)果表明:采用此方法在汽車活塞銷上制備的類金剛石涂層光潔度高,摩擦系數(shù)小;摩擦副之間的硬度差對(duì)其耐磨壽命具有很大的影響,加入潤滑劑可以抵消這種影響;汽車活塞銷涂層類金剛石在工作一定時(shí)間后,表面粗糙度降低,耐磨壽命提高,同時(shí)DLC對(duì)摩擦副具有拋光潤滑作用,是一種汽車零部件推薦的抗磨減磨涂層材料?;钊N涂層類金剛石實(shí)際裝車現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試表明,壽命比沒有涂層的活塞銷提高。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(diǎn)??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(dòng)機(jī)部件等領(lǐng)域。
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(shí)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(duì)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。Ta-C涂層銑刀的切削壽命是含氫DLC涂層銑刀的1.5倍。
由于天然金剛石儲(chǔ)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(diǎn)。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(dāng)前,DLC薄膜,由于具有優(yōu)異的機(jī)械性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、生物相容性、獨(dú)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(shí),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)。新型的DLC(類金剛石碳)涂層材料——金剛烷化合物。工具DLC涂層廠
金屬摻雜DLC膜在應(yīng)力降低、摩擦性能改善和膜基結(jié)合力方面的功效較為突出。昆山塑膠模DLC
DLC膜不僅具有優(yōu)異的耐磨性,而且具有很低的摩擦系數(shù),一般低于0.2,是一種優(yōu)異的表面抗磨損改性膜。DLC的摩擦系數(shù)隨制備工藝的不同和膜中成分的變化而變化,其摩擦系數(shù)比較低可達(dá)0.005。摻雜金屬元素可能降低其摩擦系數(shù),但加入H能提高潤滑作用,環(huán)境也對(duì)摩擦系數(shù)有一定的影響。但總的來說,DLC膜與傳統(tǒng)的硬質(zhì)薄膜(如上述的TiN、TiC、TiAlN等)相比,在摩擦系數(shù)方面具有明顯優(yōu)勢(shì),這些傳統(tǒng)硬質(zhì)薄膜的摩擦系數(shù)都在0.4以上。國此,DLC膜有可能在許多摩擦學(xué)領(lǐng)域替代這些傳統(tǒng)硬膜。廣州有色金屬研究院制備的摻金屬DLC膜具有良好的抗摩擦磨損性能及低達(dá)0.13-0.15的摩擦系數(shù)。昆山塑膠模DLC