类金刚石膜的结构,综述了类金刚石膜的传统制备方法以及其制备方法的基本原理和优缺点,同时介绍了几种近年发展起来的新兴制备方法,与传统制备方法相比,它更能提高膜的沉积速率和质量.总结了类金刚石膜在机械、电子、光学、医学、航空等领域的应用状况.同时指出,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.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...
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...
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...
类金刚石膜有望代替SO2成为下一代集成电路的介质材料。近年来,类金刚石膜在微电子领域的应用,逐渐成为热点。采用类金刚石膜和碳膜交替出现的多层膜结构构造成的多量子阱结构,具有共振隧道效应的和独特的电特性,在微电子领域有着潜在的应用前景。类金刚石膜具有良好的表面平面光滑度,电子发射均匀性好,并且其具有负的电子亲和势,有效功函数相对较低的和较宽的禁带宽度,即使在较低的外电场作用下,也可产生较大的发生电流,这个性能在平板显示器中有着特殊的使用价值。上海冶金所研制的DLC平面柱状阵列场发射平板显示器样品就是利用了这一原理。DLC涂层技术是一种功能性较强的表面涂覆处理技术。刀具类金刚石工艺采用磁控溅射的方...
随着现代科学技术的不断进步,普通硬质涂层和超硬涂层有了明显的发展,部分涂层已经在某些领域实现了应用。主要介绍了氮化物、碳化物、氧化物、硼化物等普通硬质涂层和金刚石、类金刚石(DLC)、cBN、纳米多层结构涂层及纳米复合涂层等超硬涂层的性能、应用、制备技术及其发展趋势,并对部分常见涂层面临的性能改进及其今后可能的发展方向进行了探讨。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...
涂层刀具结合了基体度高韧性以及涂层高硬度高耐磨性的特点,可以提高刀具寿命和加工效率.类金刚石薄膜(DLC)是由无序sp3键、sp2键、sp1键配位碳原子混合而成,具有一系列与金刚石膜相类似的性能(如热导率高,热膨胀系数小,化学稳定性好,硬度和弹性模量高,耐磨性好及摩擦系数低等)以及优异的耐摩擦性能和自润滑特性,因此成为高速钢和硬质合金刀具理想的表面改性膜.DLC薄膜起源于20世纪70年代,其沉积方法主要有物理相沉积法(包括磁控溅射沉积、离子束沉积、脉冲激光沉积)和化学气相沉积法,近几年还发展了液相电化学沉积法.其表征方法主要有拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)等.DL...
类金刚石碳膜因同时具有高硬度和低摩擦系数而引起关注,然而,它与工业中常用的铁基材料存在"触媒效应",即,镀的刀具在加工黑色金属的过程中高硬度砂键会转化成软的护键,使耐磨性急剧下降,因此限制了它的应用范围年限,柳襄怀等采用离子束辅助沉积功技术制备出了用于满足电磁功能要求的"石墨化"的膜年,提出存在高硬度"碳结构",其后,英国及公司采用全封闭非平衡磁控溅射制备出了高硬度碳膜一镀层阅研究表明一以砂结构为主,在与钢铁材料摩擦时未出现"触媒效应"且硬度适中、摩擦系数小、比磨损率较低一个数量级,具有极其优越的摩擦学性能碳膜的结构和性能很大程度上与其制备工艺有关方法便于控制辅助轰击参数以改变镀层的结构,磁控...
随着科学技术的飞速发展,用于机械加工、矿山采掘的硬质合金刀具在不断的更新,刀具涂层技术也在日趋多样化和复杂化,对生产工艺的要求也随之提高.文中介绍了硬质合金刀具涂层的2种主要制备方法即化学气相沉积法(CVD)和物理相沉积法(PVD),简述了刀具涂层即单组分涂层、多组分涂层、多层涂层和梯度涂层的发展,概括了几种新型涂层即金刚石涂层、类金刚石涂层、立方氮化硼涂层和氮化碳涂层,对未来硬质合金刀具涂层的发展方向进行了展望.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...
离子束溅射法DLC膜的制备及其性能表征采用离子束溅射方法,较低温度下在Ti6A14V合金基底上沉积了DLC薄膜,重点考察了直流叠加脉冲共生偏压大小对薄膜形貌、结构和摩擦学性能的影响。制备薄膜为菲晶碳膜,薄膜表面粗糙度随施加迭加偏压增大有先减小后增大趋势,而膜中sp3含量变化趋势则与之相反。在选定的实验条件下,-100V偏压时所制备的薄膜在空气环境及Hank’s溶液润滑下都具有比较优异的摩擦学性能。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...
类金刚石膜DLC具有良好的生物相容性,许多实验都发现它对蛋白质的吸附率高,对血小板的吸附率低,可以在不影响主体特征前提下,从多种途径促进材料表面生成具有活性的功能簇,从而减少了血液凝固,使生物组织和植入的人工材料和平相处,减轻了患者的痛苦。DLC作为固体润滑材料,减摩性和耐磨性都很好,这样就降低了生物医学材料的磨损,延长材料使用寿命。同时,DLC作为一种碳膜,是一种碳素生物医学材料,在生理环境中呈化学惰性,不会引起生物化学反应。研究表明,金属生物医学材料磨损所产生的碎屑可以引起严重的组织反应,从而导致植入物周围的骨损伤,引起装置松动。DLC具有良好的耐磨性和生物化学惰性,研究表明镀有DLC髋关...
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。更多详情,欢迎咨询:上海英屹...
类金刚石碳膜因同时具有高硬度和低摩擦系数而引起关注,然而,它与工业中常用的铁基材料存在"触媒效应",即,镀的刀具在加工黑色金属的过程中高硬度砂键会转化成软的护键,使耐磨性急剧下降,因此限制了它的应用范围年限,柳襄怀等采用离子束辅助沉积功技术制备出了用于满足电磁功能要求的"石墨化"的膜年,提出存在高硬度"碳结构",其后,英国及公司采用全封闭非平衡磁控溅射制备出了高硬度碳膜一镀层阅研究表明一以砂结构为主,在与钢铁材料摩擦时未出现"触媒效应"且硬度适中、摩擦系数小、比磨损率较低一个数量级,具有极其优越的摩擦学性能碳膜的结构和性能很大程度上与其制备工艺有关方法便于控制辅助轰击参数以改变镀层的结构,磁控...
为了提高活塞销表面类金刚石(DLC)涂层的结合力及抗磨损性能,使用扫描电子显微镜、圆度仪、粗糙度仪等检测设备对2种活塞销DLC涂层表面、截面及涂层结合处的微观形貌、组成元素和成分进行了对比分析,并对2种活塞销进行了发动机台架耐久试验.结果表明:原样件活塞销耐久试验后涂层大面积脱落且磨损严重,通过改变工艺参数将原样件活塞销进行优化,优化后的活塞销DLC涂层表面的均匀性、平整性及光滑度都有了明显改善,涂层厚度由μm增加到了μm,且粗糙度Ra值由原样件的μm减小为μm,同时圆柱度也明显减小,耐久试验后涂层完好,没有发生脱落.此研究为提高活塞销表面质量,改善活塞销在工作中的磨损及失效提供了参考。上海英...
类金刚石薄膜的制备方法较多,相关的工艺层出不穷,因而对于不同应用场合,有相应的工艺方法,制备出对应性能要求的薄膜。通过改变制备方法的相关参数,调控薄膜中的sp3,sp2杂化键的比例及不同的氢含量可获得不同性能特征的DLC薄膜。如含氢与不含氢的DLC薄膜在不同湿度环境中会呈现不同的摩擦学特性。针对在特殊环境服役的DLC薄膜,如高承载,高速运转的零部件,也会对DLC薄膜进行适当的掺杂来改变薄膜内部交联碳基质混合网络的成键方式与薄膜表面的化学状态,进而提高薄膜的性能,以实现在实际工况中的应用。其中掺杂的金属主要有Ti、Cr、W、Mo、Al、Ni、Cu、Co、Nb等,非金属有Si、N、F等,化合物有过...
类金刚石在DLC薄膜在汽车发动机领域的应用。为了降低发动机的燃油消耗,减轻发动机滑动部位的摩擦,(特别是活塞、活塞环与气缸之间以及凸轮与从动件之间的摩擦)非常重要。DLC薄膜材料作为一种高硬度减摩抗磨表面保护薄膜材料,具有优异的耐磨性能、低摩擦特性以及与发动机润滑油良好的协同复配特性,它在发动机滑动摩擦副上的应用是发动机节能降耗表面处理技术的一个重要研究方向。DLC薄膜在发动机上的应用效果,在技术上DLC薄膜将极低的摩擦阻力和较高的硬度完美地结合在一起,该技术已被初步应用于汽车零部件的各个运动系统中。类金刚石薄膜的用处。温州电镀类金刚石价格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...
类金刚石薄膜通常又被人们称为DLC薄膜,是英文词汇DiamondLikeCarbon的简称,它是一类性质近似于金刚石,具有高硬度.高电阻率.良好光学性能等,同时又具有自身独特摩擦学特性的非晶碳薄膜。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)-碳碳以sp3键的形式结合;石墨(graphite)-碳碳以sp2键的形式结合;而如同绪论里所述类金刚石(DLC)-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,它没有严格的定义,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;所以由类金刚石而来的DLC膜同样是一种亚稳...
类金刚石膜DLC具有良好的生物相容性,许多实验都发现它对蛋白质的吸附率高,对血小板的吸附率低,可以在不影响主体特征前提下,从多种途径促进材料表面生成具有活性的功能簇,从而减少了血液凝固,使生物组织和植入的人工材料和平相处,减轻了患者的痛苦。DLC作为固体润滑材料,减摩性和耐磨性都很好,这样就降低了生物医学材料的磨损,延长材料使用寿命。同时,DLC作为一种碳膜,是一种碳素生物医学材料,在生理环境中呈化学惰性,不会引起生物化学反应。研究表明,金属生物医学材料磨损所产生的碎屑可以引起严重的组织反应,从而导致植入物周围的骨损伤,引起装置松动。DLC具有良好的耐磨性和生物化学惰性,研究表明镀有DLC髋关...
研究结果表明,采用射频等离子体增强化学气相沉积方法,可以在不锈钢表面沉积一定厚度的DLC碳膜,但是由于薄膜与基材之间存在较大的内应力,薄膜牢度较小,易剥落,且不耐磨。用旋转磁控电弧离子镀技术,在不锈钢金属表面先制备了Ti/TiC、Ti/TiN等中间过渡层,然后再用射频等离子体化学气相沉积(rfPEVCD)方法在过渡层上制备了DLC薄膜,发现所制备的DLC碳膜的附着牢度、摩擦性能、硬度均有很大提高。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...
类金刚石薄膜(DLC)拥有高硬度,低摩擦、耐腐蚀等性能,已经应用于机械刀具、模具、汽车发动机部件等领域。但由于制备技术的限制,导致DLC存在残余应力较高、膜/基结合力差、摩擦性能不稳定、大面积均匀制备困难等问题。线性阳极离子束技术具有等离子体离化率高、大面积均匀沉积等特点,是制备高性能DLC薄膜的理想技术。针对DLC与基体结合性能较差的现状,首先从添加合适过渡层(W)匹配膜/基适应性出发,探讨W过渡层厚度对DLC薄膜物相、机械力学、摩擦学性能的影响。在此基础上,通过不同工艺W过渡层结构设计,研究其对膜/基性能的影响。为改善金属基体沉积DLC薄膜的工业化应用,根据不同类型过渡层性能的对比,优化过...
类金刚石碳膜因同时具有高硬度和低摩擦系数而引起关注,然而,它与工业中常用的铁基材料存在"触媒效应",即,镀的刀具在加工黑色金属的过程中高硬度砂键会转化成软的护键,使耐磨性急剧下降,因此限制了它的应用范围年限,柳襄怀等采用离子束辅助沉积功技术制备出了用于满足电磁功能要求的"石墨化"的膜年,提出存在高硬度"碳结构",其后,英国及公司采用全封闭非平衡磁控溅射制备出了高硬度碳膜一镀层阅研究表明一以砂结构为主,在与钢铁材料摩擦时未出现"触媒效应"且硬度适中、摩擦系数小、比磨损率较低一个数量级,具有极其优越的摩擦学性能碳膜的结构和性能很大程度上与其制备工艺有关方法便于控制辅助轰击参数以改变镀层的结构,磁控...
类金刚石(DLC)薄膜与不锈钢的结合强度是DLC薄膜应用于血管支架表面改性的关键技术问题.利用磁过滤阴极真空弧源沉积方法在316L不锈钢表面沉积DLC薄膜,研究沉积时基体偏压、薄膜厚度以及钛过渡层对DLC薄膜与基体结合强度的影响.研究结果表明,316L表面制备相同厚度的DLC薄膜,采用-1000V脉冲偏压制备的薄膜结合强度明显优于-80V直流偏压下制备的DLC薄膜;随着DLC薄膜厚度的增大,DLC薄膜与316L基体的结合力下降;316L不锈钢表面制备一层100nm的钛过渡层之后可以改善DLC薄膜的结合状况,并且经过20%的拉伸变形后,DLC薄膜完整,耐蚀性优于未表面处理的316L不锈钢.以上研...
类金刚石(DLC)由于其优越的耐摩擦学性能和抗腐蚀性能.生物相容性,被认为是一个有前途的生物医学材料.DLC薄膜与各种原子键结构和成分结合,应用于骨科、心血管和牙科等医疗领域.细胞可在DLC膜生长,证实其没有任何细胞毒性和炎性.DLC涂层在骨科中应用:减少磨损、腐蚀和碎片的形成.DLC涂层也减少凝血活性,通过降低血小板粘附和开启.然而,一些相互矛盾的结果说DLC涂层没有明显改进不锈钢支架或股骨头的性能的观察.这个争议应该讨论更详细的涂层的基本信息,,如原子键结构、成分和,或电子结构此外,应该仔细考虑DLC膜的不稳定性,所造成的高水平的残余应力和不良的附着力.DLC涂层应用于医疗设备领域,需要选...
类金刚石膜的结构,综述了类金刚石膜的传统制备方法以及其制备方法的基本原理和优缺点,同时介绍了几种近年发展起来的新兴制备方法,与传统制备方法相比,它更能提高膜的沉积速率和质量.总结了类金刚石膜在机械、电子、光学、医学、航空等领域的应用状况.同时指出,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.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...
离子束溅射法DLC膜的制备及其性能表征采用离子束溅射方法,较低温度下在Ti6A14V合金基底上沉积了DLC薄膜,重点考察了直流叠加脉冲共生偏压大小对薄膜形貌、结构和摩擦学性能的影响。制备薄膜为菲晶碳膜,薄膜表面粗糙度随施加迭加偏压增大有先减小后增大趋势,而膜中sp3含量变化趋势则与之相反。在选定的实验条件下,-100V偏压时所制备的薄膜在空气环境及Hank’s溶液润滑下都具有比较优异的摩擦学性能。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...
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...
利用射频等离子体增强化学气相沉积技术以CH4、H2为气源,Ar为稀释气体,在不锈钢、玻璃等基底上制备大面积类金刚石碳膜(DLC)。并对所制备的DLC碳膜采用拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等研究手段对样品的形貌和结构进行表征;利用纳米显微硬度计和摩擦磨损试验机对DLC碳膜的机械和摩擦学特性进行了研究,得到了摩擦性能随沉积参数和实验条件的变化规律,对DLC碳膜的自润滑机制和磨损机理进行了探索。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...
虽然液相电沉积技术在制备类金刚石薄膜及其相关材料方面具有很多优势,目前对电化学沉积DLC薄膜的研究报道也越来越多,但这一领域仍有很多方面需要进一步研究:(1)继续扩大成膜基底的选择范围,并深入研究不同基底材料对DLC薄膜性能的影响;(2)更为全面地研究不同电解液和沉积条件对薄膜性质的影响;(3)深入研究成膜机理,并建立具有普遍指导意义的理论模型;(4)开展功能元素的掺杂,使其可以在微电子、生物传感器等高新领域得到应用。电沉积方法的独特优势,决定了它巨大的发展潜力,已在近年来受到了人们的普遍重视,相信随着研究的不断深入,技术的不断发展和成熟,该领域的研究范围将会越来越广,研究成果也会越来越丰硕。...
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