DLC膜在机械功能领域上的应用(1)钻头、铣刀：DLC膜可以应用于钻头和铣刀上，特别是掺杂金属的DLC膜，它不仅具有高的硬度，还具有低的摩擦系数、抗有色金属粘结。荷兰的Hauzer公司制备的掺金属DLC膜层，用于切削度铝合金时，能减少表面所谓的切屑瘤（BUE）。结果是延长工具的寿命并使工件材料在切削后表面光滑。特别是在干切削和深孔加工方面，膜层性能非常好。广州有色金属研究院也进行了在铣刀上镀TiAlN+DLC膜，在加工有色金属时明显提高使用寿命及加工质量。(2)光盘模具及其辅助模具：光盘模具是生产CD、CDR、DVD的重要工具，为了减少它与母盘（镍盘）的摩擦，希望模具表面硬且摩擦系数小，目前，国外大多采用DLC膜层，有效提高了模具的寿命和盘片的质量。我们制备的DLC膜层也开始用于该领域，并取得了成功。图2为广州有色金属研究院制备的DLC膜层光盘模具模仁，其寿命已达开闭合200万次以上（无涂层模具只有50万次左右）。同时在其辅助模具上镀DLC膜，其寿命也达到了配套使用的要求。镀膜之后有硬度高，摩擦系数低，耐磨，耐腐蚀，抗粘结性好且环保等特点。 DLC薄膜具有优异的电学性能。台州金属表面DLC
表面硬质涂层硬度的检测方法,并分别利用显微硬度计和纳米压入仪对类金刚石(DLC)涂层进行了硬度检测试验,运用Jonsson-Hogmark提出的显微硬度模型进行了涂层本征硬度的推算,并与纳米压入硬度进行了对比分析,结果表明,在加载力为1N时,两者具有较好的一致性,推算结果可信.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0.1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。金山区金属DLC涂层厂不同过渡层对DLC薄膜力学性能和摩擦学性能的影响。
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。
通常把一系列含有sp3和sp2杂化的不稳定的非晶碳膜统称为类金刚石薄膜（DLC），这类薄膜具有高的硬度，低的摩擦因数，优异的耐磨性，良好的光学透过性和生物相容性，是近年来引起重视的一种新型功能薄膜材料。膜基结合力强弱是决定涂层寿命的关键因素，也是决定所有涂层应用价值的较基础因素。DLC涂层结合强度不高，通过纳米调制等手段来提高其结合力。其中硼掺杂类金刚石涂层的研究主要集中在电化学和生物相容性方面,首先采用射频磁控溅射法在不同基底材料上制备了类金刚石涂层，分析了基底材料对涂层结构及膜基结合力的影响，通过原子力显微镜、扫描电镜、拉曼光谱结果表明：射频磁控溅射和闭合场非平衡磁控溅射制备的类金刚石涂层，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。不同工艺下的DCL薄膜形貌不一样。
DLC薄膜的制备方法：利用化学气相沉积制备的DLC薄膜膜层致密，和基体结合力好。某些特殊薄膜还具有特异的光学、点穴和热血等各种物理和化学性能，这类膜层表现出许多优点，包括膜厚比较均匀，膜层质量稳定，绕镀性好且易于实现批量生产，因此得到了广泛应用。从沉积条件看，要实现气体与基体界面的化学反应，在沉积反应过程中必须有一定的开启能。按照开启方式的不同，可以分为热丝化学气相沉积（HFCVD）、直接光化学气相沉积（DPCVD）和等离子体增强化学气相沉积（PECVD）等几种方式。真空镀DLC膜的膜系结构。闵行区塑胶模DLC
类金刚石(DLC)膜涂层刀具的硬度高、摩擦系数低、耐摩擦和耐腐蚀性能强、抗粘结性能好。台州金属表面DLC
为了探究类金刚石(DLC)涂层在轮胎模具上应用的可行性,以35钢为基体,采用等离子辅助增强化学气相沉积(PECVD)的方法分别制备出了含氢类金刚石(DLC)涂层和氟化类金刚石(F-DLC)涂层,并对涂层表面形貌、Raman光谱、表面粗糙度、结合强度、力学性能、摩擦磨损性能进行了研究分析.结果表明:所制备的含氢DLC涂层和F-DLC涂层表面粗糙度分别为nm和nm，表面光滑，致密性好；涂层接触角分别为°和°,符合脱模要求;纳米硬度分别为GPa和GPa，弹性模量分别为GPa和GPa,拥有较高的结合强度和力学性能；在140℃下进行摩擦磨损试验时的摩擦系数分别为7和1,磨损不明显,具有良好的抗磨减摩特性.采用该工艺方法来制备轮胎模具DLC涂层具有应用的可行性。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。台州金属表面DLC
