类金刚石(DiamondlikecarbonDLC)薄膜是近年来出现的备受关注的新型碳材料,具有高硬度、低摩擦、化学惰性和导热性佳等优异性能,在摩擦学领域具有广阔的应用前景,也是PVD涂层的一种新的应用,特别是对于汽车零部件行业的减磨、自润滑具有重要的意义。汽车行业的长期压力是减少车辆的尾气排放,预计在未来几年内,对排放的要求会更加严格。这将导致大力提倡使用新材料和新处理技术,以增加发动机和传动系统的效率。欧洲、亚洲和美洲各地政策决策者为未来的汽车时代制定新要求已不可避免。现代真空涂层技术是满足上述新要求的关键因素之一,尤其是类金刚石涂层对于减磨、自润滑意义重大,且制备类金刚石薄膜能真正做到无污染、零排放。在零件上应用类金刚石涂层,可通过减少摩擦损失增加发动机效率,提高零件的使用寿命。类金刚石涂层同时也是一种可满足更高负荷要求的特殊新材料,其主要特点为自润滑、低摩擦、抗腐蚀、耐高温,且具有非常高的化学惰性。随着DLC技术上的成熟,其必将在更多领域发挥越来越大的作用。湖州模具DLC厂家
类金刚石(diamond-likecarbon,DLC)具有比较高的硬度、高导热性、高绝缘性、良好的化学稳定性、从红外到紫外的高光学透过率和良好的减摩特性等。这与金刚石相似,但是,除减摩性能优良外,其它性能均低于金刚石膜。类金刚石膜可用于机械、电子、光学、热学、声学、医学等领域,并且作为减摩耐磨涂层应用于航空航天、金属加工、医疗器件等众多领域。类金刚石碳(DLC)是非晶结构,碳原子主要以sp3和sp2杂化键结合。碳元素因碳原子和碳原子之间的不同结合方式,从而使其终产生不同的物质:金刚石(diamond)中碳碳以sp3键的形式结合;石墨(graphite)中碳碳以sp2键的形式结合;类金刚石(DLC)膜中,碳碳则是以sp3和sp2键的形式结合,生成的无定形碳的一种亚稳定形态,可以包括很宽性质范围的非晶碳,因此兼具了金刚石和石墨的优良特性。温州表面DLC金属掺杂DLC膜在应力降低、摩擦性能改善和膜基结合力方面的功效较为突出。
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。
陶瓷因其耐蚀、耐热、耐磨等优点,被多用于热涂在金属材料的表面,目前陶瓷涂层的方法主要有:热喷涂、等离子喷涂等,但工艺成本高,且陶瓷和衬材之间只是机械结合,结合层的力学性能差,特别是陶瓷和衬材之间的热膨胀系数差异较大,在冷态时,陶瓷受到衬材的压缩应力,时常发生裂纹,而运用原位反应技术在衬材的表层产生一层陶瓷层,其结合界面是冶金结合,原子相互扩散,结合强度高,工艺成本低,厚度可达数毫米,可用于要求耐蚀、耐磨、耐热的输送管道,如输送水泥、煤气、液化气以及具有固体颗粒的粉体的管道等。Cr-DLC涂层的腐蚀倾向和腐蚀速率都要小于ZL114合金母材。
简单说来,石墨态的C原子就是sp2型杂化,金刚石态的C原子就是sp3型杂化。类金刚石膜DLC,就是C原子以石墨态和金刚石态两种形态混合的碳膜。这种复杂形态对的碳膜,既有金刚石膜的高硬度,又具有石墨膜的润滑性。DLC的制备由于类金刚石膜的优异性能,自它面世以来,人们就在世界范围掀起了碳膜的研究热潮,相继出现了一系列的碳膜制备技术。总的来说,制备类金刚石膜现在主要是用各种气相沉积法,根据制备原理的不同,大体上可以分为物相沉积和化学气相沉积,根据离化碳原子和加热方法的不同,DLC的制备方法可分为:真空电弧沉积,喷射沉积,等离子沉积,脉冲激光沉积,电子加入CVD法等等。DLC的制备方法不同,工艺条件不同,制造出来的类金刚石膜也是不一样。不同过渡层对DLC薄膜力学性能和摩擦学性能的影响。温州表面DLC
类金刚石(DLC)涂层的主要成份是碳。湖州模具DLC厂家
类金刚石薄膜的制备方法根据制备DLC薄膜碳源的不同,可将DLC薄膜的制备方法分为固体靶材为碳源的物相沉积法和含碳气体为碳源的化学气相沉积法。其中DLC薄膜的制备方法和性能也随着相应沉积技术的发展获得改进和提升。传统的气相沉积技术制备薄膜的能量来自于热源。为制备性能更为优异,功能应用多样化的新型特殊薄膜,传统的镀膜技术无法满足实际的需求。为使薄膜达到更优异的性能,逐渐地把各种气体放电技术引入到薄膜材料制备的过程中,进而发展形成了离子镀膜技术。离子镀膜技术能很大程度上增加膜层粒子的离化率,提高膜层粒子的整体能量,终高效地进行薄膜的制备。相应的,对于制备DLC薄膜的两种主要方法也进行了一定程度的补充优化。湖州模具DLC厂家