多數(shù)實驗研究表明:DLC在大氣環(huán)境下可以表現(xiàn)出低的摩擦系數(shù),如果制備工藝恰當(dāng),其摩擦因數(shù)比較低可達(dá),且類金剛石膜具有良好的自潤滑特性,所以人們可較好的將其使用在高真空、高溫等不適于液體潤滑的情況以同時又有清潔要求的環(huán)境中,如航天航空領(lǐng)域。上個世紀(jì)70年代末前蘇聯(lián)將DLC技術(shù)應(yīng)用于宇航儀表中的動壓氣浮軸承,成功研制出高精度且永不磨損型陀螺動壓馬達(dá)。1990年歐洲空間中心摩擦實驗室在評價了空間使用的各種固體材料之后,明確指出今后太空空間的固體材料涂層應(yīng)該是以金剛石膜和類金剛石膜為主。通過分析比較,他們認(rèn)為DLC是適合未來的太空空間潤滑摩擦表面的涂層。研究還發(fā)現(xiàn),類金剛石膜在超高真空中的磨損更為緩和,同時產(chǎn)生的磨損粒子更少,摩擦狀態(tài)更穩(wěn)定。故DLC作為固體潤滑膜應(yīng)用到宇航具有比其他材料更為突出的潛力,必將在航天航空領(lǐng)域留下濃墨重彩的一筆。PVD、IP、DLC,你搞懂這些表殼加工名詞了嗎?青浦金屬DLC
類金剛石(英文:Diamond-likeCarbon縮寫DLC)是一種非晶碳,這種材料表現(xiàn)出很多與金剛石相類似的性質(zhì),DLC常常作為涂層材料使用。類金剛石的微觀結(jié)構(gòu)為了弄清楚類金剛石的概念,我們首先研究一下碳元素。碳元素存在于自然界當(dāng)中,我們平時看到的鉆石、石墨、富勒烯、碳納米管等等都是碳元素形成的。當(dāng)碳原子以sp3鍵的雜化軌道行程共價鍵的時候,就會形成金剛石。當(dāng)碳原子以sp2鍵的雜化軌道行程共價鍵的時候,就會形成石墨。當(dāng)以碳原子sp2、sp3鍵混合雜化的時候,形成的就是類金剛石了。類金剛石常常是以薄膜形式使用的,類金剛石薄膜具有高硬度.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,從而使其終產(chǎn)生不同的物質(zhì):金剛石(diamond)—碳碳以sp3鍵的形式結(jié)合;石墨(graphite)—碳碳以sp2鍵的形式結(jié)合;而如同緒論里所述類金剛石(DLC)—碳碳則是以sp3和sp2鍵的形式結(jié)合,生成的無定形碳的一種亞穩(wěn)定形態(tài),它沒有嚴(yán)格的定義,可以包括很寬性質(zhì)范圍的非晶碳,因此兼具了金剛石和石墨的優(yōu)良特性;所以由類金剛石而來的DLC膜同樣是一種亞穩(wěn)態(tài)長程無序的非晶材料,碳原子間的鍵合方式是共價鍵。寶山塑膠模DLC不銹鋼表面沉積DLC膜的結(jié)構(gòu)和性能。
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。
經(jīng)過長期的DLC薄膜合成過程中,研究人員發(fā)現(xiàn),合成出來的DLC薄膜會因為不同的合成條件展現(xiàn)出不同的顏色狀態(tài),DLC薄膜的顏色也許能夠用來簡單的判斷DLC的種類。為此,中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院唐永炳研究員及其團(tuán)隊成員周小龍博士、鄭勇平博士,聯(lián)合日本國立長岡技術(shù)科學(xué)大學(xué)齋藤秀俊教授,泰國國立同步輻射光源研究所SarayutTunmee博士等,通過選擇不同物相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積(CVD)等傳統(tǒng)DLC薄膜沉積方法和改變沉積條件等途徑,對所獲得DLC薄膜顏色進(jìn)行定量分析,并利用NEXAFS和RBS/ERDA等多種表征手段對其微結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能進(jìn)行定量分析,同時結(jié)合從頭算起的性原理模擬計算,較終揭示了DLC薄膜的顏色變化規(guī)律。透明DLC薄膜的制備與性能研究。
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)行了一定程度的補充優(yōu)化。DLC膜的性能包括了哪些?昆山金屬表面DLC價格
DLC類金剛石鍍膜技術(shù)。青浦金屬DLC
DLC涂層(類金剛石涂層)的運用:精密模具-DLC涂層后,產(chǎn)品在“干”情況下(無潤滑油)亦可容易脫模。具有高潤滑性和高硬度,更耐磨,并獲得更長的使用壽命。?注塑成型模具?沖壓模具?光學(xué)級模具?光盤模具?玻璃成型模具?空調(diào)器翻邊模具?吹塑成型模具精密機(jī)械–降低摩擦,加強(qiáng)潤滑?精密軸承?紡織設(shè)備及零部件?壓縮機(jī)螺桿,滑片?泵密封圈,葉片?縫制設(shè)備及零部件?彈簧片?精密傳動機(jī)構(gòu)切削刀具-具有良好抗粘結(jié)性?加工有色金屬的刀具?加工PCB材料的刀具工量具–減少摩擦力,延長使用壽命?卡尺?卡規(guī)?塞規(guī)?治具醫(yī)療設(shè)備和器具-耐各種酸、堿等腐蝕,對人體無毒無污染?手術(shù)刀片?手術(shù)剪內(nèi)燃機(jī)工業(yè)-大幅度減少摩擦力,增加輸出動力?燃料噴射系統(tǒng)(氣門挺桿,柱塞,噴油嘴)?動力傳動系統(tǒng)(齒輪,軸承,凸輪軸)?活塞部件(活塞環(huán)。青浦金屬DLC