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镀膜钢领磨损原因与镀膜工艺改进。台州纳米DLC哪家便宜
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。绍兴模具DLC公司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。
在DLC薄膜应用的过程中,选择合适种类的DLC薄膜显得尤为重要。因此,DLC薄膜的分类以及分类标准的制定,直接影响了其在众多领域的应用。而传统的DLC薄膜分类方法通常需要根据DLC薄膜的微结构定量分析来完成。然而,这一方法需要基于大型同步辐射光源的X射线近边吸收精细结构谱(NEXAFS)分析碳元素的成分和状态;需要大型静电加速器的卢瑟福背散射弹性反冲(RBS/ERDA)或者中子源等分析氢元素含量,执行起来非常困难。因此,一般实验条件难以实现对DLC的准确分类,从而导致DLC在应用领域难以实现精细调控和定量研发。
DLC形式的碳膜因其高硬度、低摩擦系数成为一种具有广泛应用前景的镀层,但其通常具有较高的内应力因而薄膜沉积的厚度受到限制。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。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。了它作为刀具对钢铁材料的加工应用。以sp2杂化为主的高硬度类石墨膜,具有较高的硬度,又有低的摩擦系数,内应力比较小,因而可以沉积相对较厚的膜层,在与钢铁材料接触时不会出现触媒反应,是一种优异的抗磨减摩镀层。DLC膜是一种共价键形式的非晶碳材料,它主要以SP2和SP3两种杂化方式存在,而DLC膜的性质也主要由SP2和SP3键的相对含量所决定,由于SP3键的含量变化范围宽,在不同工艺条件下制备的DLC膜的性能也有所不同。DLC膜的性能包括:低摩擦系数、高耐磨性、高导热率、高电阻率、高硬度、良好的光学透过性和生物相容性,所以现在被广泛应用在机械、汽车、电子、光学、医疗等领域。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。DLC涂层是在电离和分解的碳或烃类物质以通常为10-300eV的能量降落在基底表面时形成的。
DLC薄膜处于热力学非平衡状态,其原子排布呈现出近程有序、远程无序的特点。近程有序主要表现为C-C原子之间的sp3和sp2杂化键的结构。第一种模型是Beeman等人提出的,他们构造了三种具有不同sp3和sp2杂化碳原子含量的非晶碳薄膜模型。此模型具备两个典型特征:其一,除了sp2杂化结构模型外,所有模型对应于相对各向同性的无序混乱网络结构,而且没有内部悬键;其二,所有模型都做了弛豫处理,目的是使由偏离结晶态的键长、键角所引起的应变能降到比较低。第二种模型是完全无规网络模型,由Phillips等人提出并完善。该模型的基本观点是,在非晶态随机共价网络当中,当原子的平均数与原子的机械自由度相等时,该结构被完全。增加配位数,则可以生成更多的共价键而降低体系能力,可以稳定固态网络结构,但键的拉伸和键角的畸形会造成更多的应变能。DLC类金刚石涂层性能及作用。山东金属表面DLC厂家
离子束溅射法DLC膜的制备。台州纳米DLC哪家便宜
20世纪70年代早期,类金刚石(DLC)涂层才见诸报道。工业上应用这种涂层起源于汽车部件,如高压柴油喷射系统和动力传动部件。当今,具有特殊优势的各种DLC涂层已在一些领域得到应用。DLC涂层通常由sp3与sp2键的比值和氢含量来分类。当碳元素通过sp3键结合,就会形成金刚石;通过sp2键结合,就会形成石墨。当sp3与sp2键的比值增大时,涂层的硬度通常会增加。可在DLC涂层内加入钨(W-C∶H)之类的金属(此处C为碳,H为氢);还可以加入其他元素如硅(Si-DLC)来改变涂层的摩擦系数或抗温性能。一种已用于切削刀具的复合涂层为高硬度的氮化物涂层(如TiAlN)加上较软的、具有润滑功能的顶层涂层(如W-C∶H)。因为排屑的改善,这种复合涂层在攻丝和钻削应用中显示出优异的效果。本文将重点讨论一种被称作四面体非晶碳(ta-C)的DLC涂层。台州纳米DLC哪家便宜