采用磁控溅射的方法,利用氩气和甲烷为气源,在中国较早汽车股份有限公司自主研发的发动机配气机构的挺柱上制备类金刚石(DLC)薄膜.利用摩擦磨损试验机和发动机配气机构试验台架,研究了DLC涂层挺柱的摩擦学行为及其对发动机节能的影响.试验结果表明,在边界润滑条件下,DLC涂层挺柱的摩擦因数比原零件降低67%,抗磨损性能大幅度提高;在实际使用工况下,配气机构的摩擦损失降低6%.DLC涂层零件可以降低发动机摩擦损失,适用于汽车低碳技术路线.上海英屹涂层技术有限公司引进美国PE-CVD设备技术制备的类金刚石DLC膜层沉积速率快膜厚可达60um膜层硬度高膜层摩擦系数低小于结合力好耐腐蚀性能好优异的耐磨性膜层具有自润滑性的优点。可以解决PVD涂层镀不到的工件内孔的问题。公司涂层已经应用于航空机械模具电子医疗汽车发动机部件等领域。DLC薄膜的性能及常见制备方法。嘉定区不锈钢DLC工艺
类金刚石薄膜(DLC)是1种非晶薄膜,可分为无氢类金刚石碳膜(a-C)和氢化类金刚石碳膜(a-C:H)两类。无氢类金刚石碳膜有a-C膜(主要由sp3和sp2键碳原子相互混杂的三维网络构成),以及四面体非晶碳(tetrahedralcarbon,简称ta-C)(主要由超过80%的sp3键碳原子为骨架构成);氢化类金刚石碳膜(a-C:H)又可分为类聚合物非晶态碳(polymer—likecarbon,简称PLC)、类金刚石碳、类石墨碳3种,其三维网络结构中同时还结合一定数量的氢.类聚合物非晶态碳是含氢金刚石薄膜的一种它是非晶体又有类似于聚合物那种通过相同简单的结构单元通过共价键重复连接而成的化合物。这种类金刚石薄膜因为sp2键占据了主要数量,所以比较软,又不具备石墨的特性,使得它的用途受到了限制,在摩擦学的应用上还处在起步阶段。青浦区金属DLC工艺Ta-C涂层铣刀的切削寿命是含氢DLC涂层铣刀的1.5倍。
为提高纺织机高速纺纱工况下钢丝圈表面的磨损性能,采用直流等离子气相沉积法在钢丝圈表面制备类金刚石涂层(DLC),采用原位扫描探针显微镜观测涂层表面形貌,测量并计算涂层硬度.结果发现,DLC涂层颗粒粒径约为100nm,呈岛状聚集分布,硬度约为18GPa.采用球-盘式摩擦试验机研究DLC涂层在不同载荷(20~100N)和不同转速(100~600r/min)条件下的摩擦特性.结果表明,在低载高速的条件下,DLC涂层具有良好的耐磨特性,符合钢丝圈的实际工况.采用傅里叶变换红外光谱分析涂层的磨损机制,结果发现,在摩擦磨损过程中从薄膜中释放出来的氢和涂层的剪切变形引起了DLC薄膜的石墨化SP3/SP2转变,从而降低了摩擦因数和磨损率.上海英屹涂层技术有限公司引进美国PE-CVD设备技术制备的类金刚石DLC膜层沉积速率快膜厚可达60um膜层硬度高膜层摩擦系数低小于结合力好耐腐蚀性能好优异的耐磨性膜层具有自润滑性的优点。可以解决PVD涂层镀不到的工件内孔的问题。公司涂层已经应用于航空机械模具电子医疗汽车发动机部件等领域。
随着硬质合金刀具市场的不断扩大,刀具涂层技术不断进步,类金刚石薄膜制备方法越来越多,包括物相沉积技术、化学气相沉积技术以及新兴的液相电沉积技术等。同时,我们也看到了类金刚石薄膜存在着膜基结合力差、热稳定性差等缺陷。经过对类金刚石涂层不断地研究,发现可以通过选择合适的工艺参数、改善基体状态、添加过渡层来增加膜基结合力。并且近年来的研究表明在含氢类金刚石涂层制备中加入Si等杂质元素、采用液相法制作类金刚石涂层热稳定性极高,可以有效地解决热稳定性差的问题。总之,硬质合金刀具表面类金刚石涂层技术日趋成熟,随着研究的不断深入,未来可以制备出更好的类金刚石薄膜。类金刚石膜是一种无机膜,其结构、物理化学性质接近于金刚石。作为一种新型的功能材料,类金刚石膜已经初步显示了它美好的应用前景。目前,在部分领域,类金刚石膜已经达到实用化程度,在随着人们对其研究的深入,可以预见,在不远的将来,类金刚石膜应用技术将逐渐成熟,DLC必在各个领域散发出耀眼的光芒。Si降低了DLC涂层的石墨化。
类金刚石薄膜(Diamond—likecarbonfilms)发现于20世纪70年代,是一系列含有sp3和sp2键的非晶碳膜,它有着和金刚石膜非常接近的性质——高硬度、高弹性模量、耐磨损、低摩擦系数、高电阻率、高透光率和高化学稳定性等。因此,类金刚石薄膜技术被广泛应用到机械、电子、光学和医学等各个领域。掺杂的DLC膜是一种非晶半导体材料,禁带宽度可以在1—4eV之间调制,可大面积生长,材料自身和加工过程环保,在光电探测领域的运用具有非常大的潜力。但目前DLC半导体掺杂尚无法获得n型或者p型DLC半导体材料。上海英屹涂层技术有限公司引进美国PE-CVD设备技术制备的类金刚石DLC膜层沉积速率快膜厚可达60um膜层硬度高膜层摩擦系数低小于结合力好耐腐蚀性能好优异的耐磨性膜层具有自润滑性的优点。可以解决PVD涂层镀不到的工件内孔的问题。公司涂层已经应用于航空机械模具电子医疗汽车发动机部件等领域。类金刚石涂层(DLC)钻头较小。青浦区金属DLC工艺
DLC薄膜应用于血管支架表面改性的关键技术问题。嘉定区不锈钢DLC工艺
在众多类型的碳材料中,类金刚石薄膜(diamond-likecarbon,DLC)因其优异的性能吸引了世界范围内的关注和研究。DLC薄膜的结构处于金刚石和石墨结构之间的,主要是由金刚石结构的sp3杂化碳原子和石墨结构的sp2杂化碳原子混杂在一起形成的复杂三维网络结构构成[27]。根据晶体材料的特征分析,DLC薄膜通常呈现非晶态或非晶纳米晶复合结构。根据氢的有无可以分为含氢DLC薄膜(a-C:H)和不含氢DLC薄膜(a-C)。根据不同的含氢量和sp3与sp2杂化键的比例又分为不同的细类,如图1-1所示。在2005年德国工程师学会定制的“碳涂层”标准中,又可将DLC薄膜细分为不同的七大类[27]。由于DLC薄膜的结构介于金刚石和石墨之间,使其具有高的硬度,优异的减摩抗磨性能,同时还具有高的热导率、低的介电常数、宽带隙、良好的光学透过性以及优异的化学惰性和较好的生物相容性等。因而DLC薄膜不仅呈现良好的摩擦学性能,还具有良好的耐腐蚀性能。嘉定区不锈钢DLC工艺