柴油机关键部件活塞销受到周期性的交变机械载荷和热载荷作用,易因粘着导致磨损。为提高柴油机活塞销的摩擦磨损性能,采用磁控溅射方法在活塞销表面沉积了Cr、W、Cr与Ti3种金属掺杂的类金刚石薄膜(DLC)涂层,结果表明:3种涂层表面微观形貌类似,致密、无明显缺陷和孔洞,但都附着少量的颗粒物,相较而言掺杂Cr的DLC涂层表面更加平滑;掺杂Cr的DLC涂层,Cr以单质和CrC化合物形式存在,具有更高的膜-基结合强度、更优的摩擦学性能;掺杂Cr与Ti的DLC涂层性能与掺杂Cr的DLC涂层类似,Cr、Ti以单质和CrC、TiC化合物的形式存在;掺杂W的DLC涂层,由于生成了WC化合物,涂层脆性高,韧性较差3. 利用DLC来制备晶体硅表面的减反射膜,用于提高太阳能电池的光电转化效率。青岛真空镀膜DLC加工中心
1.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,从而使其较为终产生不同的物质: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膜同样是一种亚稳态长程无序的非晶材料,碳原子间的键合方式是共价键,主要包含sp2和sp3两种杂化键,而在含氢的DLC膜中还存在一定数量的C-H键。北京镀钛DLC产品介绍类金刚石涂层(DLC)作为一种新型功能涂层材料,具有高硬度和高弹性模量、耐磨损、高结合强度等优点。
1.为提高船用低速柴油机柱塞的耐磨性和柱塞偶件使用寿命,采用离子镀技术与多弧磁控耦合镀膜技术分别在柱塞上涂覆了TiN涂层和DLC涂层。这2种涂层晶体生长良好、结构连续致密,均未出现分层、开裂及剥离的现象,DLC涂层相对光滑,粗糙度Ra为0.10μm,而TiN涂层Ra为0.16μm;DLC涂层表面纳米硬度、弹性模量及泊松比均高于TiN涂层;无论在空气中还是重油环境下,TiN涂层摩擦系数均高于DLC涂层,耐磨性低于DLC涂层;台架试验后TiN涂层柱塞表面出现比较明显的平行状沟槽磨痕,而且整体磨损比较严重,而DLC涂层柱塞表面的磨痕非常窄并且浅,不易被发现,进一步证明DLC的耐磨损性能更优越。
DLC涂层应用(1)钻头、铣刀DLC涂层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。(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,部分提高了模具的寿命和盘片的质量。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。(3)芯轴DLC涂层的耐磨减摩及耐腐蚀性,可显著提高齿轮、芯轴等运动部件的使用性能及寿命。(4)刀片上的应用现在DLC也在各种刀片如剪刀、刮胡刀等上的应用。DLC膜减小了刀片与皮肤的摩擦,改善了刀片的性能,延长了使用寿命。(5)关键零部件上的应用DLC膜在许多关键零部件也能发挥其优良的性能,如在制成式斯特林制冷机的活塞上的应用利用其低的摩擦系数,降低摩擦力,提高耐磨性,达到无油润滑及使用寿命要求。在缝纫机配件-旋梭上镀DLC膜替代原来的电镀硬铬处理,不但避免了污染环境的问题,而且,明显提高工件表面硬度及耐磨性,使用寿命提高了10倍以上,同时,也因表面膜层摩擦系数降低后,使机器运行过程中产生的噪音变小。DLC涂层在模具上的应用,半导体模具:引脚成形模具的刀口件、封装模具的成形镶件和镶块等。
DLC热稳定性由于DLC属亚稳态的材料,热稳定性差是限制DLC膜应用的一个重要因素,在300℃以上退火时即出现了sp3键向sp2键转变,为此,人们进行了大量的工作试图提高其热稳定性。有研究发现:Si的加入可以明显改善DLC膜的热稳定性,含20at%Si的DLC膜在740℃退火时才出现sp3键向sp2键转变。同样,金属(如Ti、W、Cr)的掺入也可提高DLC膜的热稳定性。耐腐蚀性纯DLC膜具有优异的耐蚀性,各类酸、碱甚至王水都很难侵蚀它。但掺杂有其他元素的DLC膜的耐蚀性有所下降,这是由于掺杂的元素首先被侵蚀,从而破坏了膜的连续性所致。涂以DLC的冲压模具主要应用包括:石墨切削,各种有色金属切削,非金属硬质材料切削等。宿迁真空镀膜DLC联系人
DLC涂层在医疗器械的应用,以DLC涂层具有很好的生物相容性,它对蛋白质的吸附率高,对血小板的吸附率低。青岛真空镀膜DLC加工中心
1.类金刚石薄膜(DLC)具有优良的摩擦性能和力学性能,也具有较好的耐腐蚀性、组织相容性和血液相容性,可被广泛应用于骨科、心血管和牙科等领域,是一种很有前途的生物医学材料。2.实验结论表明DLC有着较好的抗凝血性能,并且与其他医用材料对比其抗凝血效果也更佳。另外发现DLC抑菌能力并不突出,但可通过掺杂其他元素、改变工艺参数等措施使其成为较为理想的无机抑菌薄膜材料。两种性能的结合使DLC可能成为人体植入材料的表面镀层。青岛真空镀膜DLC加工中心