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.DLC薄膜的研究开发应用过程中存在两个主要问题:一是膜基结合力差;二是热稳定性差,这极大降低了工具的使用寿命.改变工艺参数、掺杂、制备中间过渡层、酸蚀法、机械处理等可以提高DLC膜的膜基结合力;在保证高膜基结合力的同时具有优异的热稳定性.随着薄膜制备技术的成熟,制备热稳定性好,sp3含量高同时内应力低。关于类金刚石硬度分析。徐州电镀类金刚石
随着硬质合金刀具市场的不断扩大,刀具涂层技术不断进步,类金刚石薄膜制备方法越来越多,包括物相沉积技术、化学气相沉积技术以及新兴的液相电沉积技术等。同时,我们也看到了类金刚石薄膜存在着膜基结合力差、热稳定性差等缺陷。经过对类金刚石涂层不断地研究,发现可以通过选择合适的工艺参数、改善基体状态、添加过渡层来增加膜基结合力。并且近年来的研究表明在含氢类金刚石涂层制备中加入Si等杂质元素、采用液相法制作类金刚石涂层热稳定性极高,可以有效地解决热稳定性差的问题。总之,硬质合金刀具表面类金刚石涂层技术日趋成熟,随着研究的不断深入,未来可以制备出更好的类金刚石薄膜。类金刚石膜是一种无机膜,其结构、物理化学性质接近于金刚石。作为一种新型的功能材料,类金刚石膜已经初步显示了它美好的应用前景。目前,在部分领域,类金刚石膜已经达到实用化程度,在随着人们对其研究的深入,可以预见,在不远的将来,类金刚石膜应用技术将逐渐成熟,DLC必在各个领域散发出耀眼的光芒。安徽塑胶模类金刚石厂家类金刚石碳涂层DLC的用途。
多数实验研究表明:DLC在大气环境下可以表现出低的摩擦系数,如果制备工艺恰当,其摩擦因数比较低可达,且类金刚石膜具有良好的自润滑特性,所以人们可较好的将其使用在高真空、高温等不适于液体润滑的情况以同时又有清洁要求的环境中,如航天航空领域。上个世纪70年代末前苏联将DLC技术应用于宇航仪表中的动压气浮轴承,成功研制出高精度且**磨损型陀螺动压马达。1990年欧洲空间中心摩擦实验室在评价了空间使用的各种固体材料之后,明确指出今后太空空间的固体材料涂层应该是以金刚石膜和类金刚石膜为主。通过分析比较,他们认为DLC是适合未来的太空空间润滑摩擦表面的涂层。研究还发现,类金刚石膜在超高真空中的磨损更为缓和,同时产生的磨损粒子更少,摩擦状态更稳定。故DLC作为固体润滑膜应用到宇航具有比其他材料更为突出的潜力,必将在航天航空领域留下浓墨重彩的一笔。
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。负偏压对DLC薄膜结构和摩擦学性能的影响。
采用直流磁控溅射法在硅基底上交替沉积类金刚石碳(DLC)和氮化碳(CNx)薄膜,制备了不同DLC层厚度的CNx/DLC纳米多层膜.使用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、X射线光电子谱、Raman光谱等测试手段表征了薄膜的微观组织形貌、化学成分和原子价键结构等.采用原位纳米压入技术、涂层附着力划痕仪、球盘式摩擦磨损试验机对薄膜的力学和摩擦学性能进行了测试.结果表明:所制备的CNx/DLC多层膜均为微晶或非晶结构,组织致密.随着DLC层厚度的减小,多层膜内sp3杂化键的含量先升高后下降,压应力由135MPa增至538MPa,结合力先上升后降低,而磨损率则呈相反变化趋势.多层膜在大气和真空中的摩擦因数约为nm的多层膜的性能比较好,硬度可达GPa,比较低磨损率为×10-18m3/(N·m)。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。退火处理对WC-DLC薄膜结构及性能的影响。宝山区金属类金刚石哪个好
在工具镀领域我们实际上主要是利用了DLC的两大主要性能。徐州电镀类金刚石
石墨烯、碳纳米管及金刚石等新型碳材料,在材料科学、现代工业和**装备应用迅猛发展的扮演着越来越重要的角色。类金刚石膜是新型碳材料的典型,具有宽带透过、高硬度、高稳定性、高导热性、耐腐蚀、低摩擦等诸多类似天然金刚石的优异特点,因此,在光学、力学、热学、摩擦学及多门科学交叉领域受到各国研究者的青睐。德国已将类金刚石膜技术列入“影响未来世界的100种变化”的关键技术之一,可镀制在任何金属、陶瓷、塑料等基底上,改善材料表面的性能。在制备新型碳材料,尤其是类金刚石膜方面,传统方法难以突破自身某些缺陷。脉冲激光沉积(pulsedlaserdeposition,PLD)技术是一种新方法,它具有离子动能高、室温沉积、膜层化学计量比稳定、掺杂灵活、膜层硬度高、附着力强、沉积速度快等一系列独有的优点,逐渐显现出填补传统技术空白的优势。超短脉冲激光可用于沉积具有独特纳米结构或掺杂的纳米薄膜,已在微电子元件、超导材料、生物材料等方面得到广泛应用,逐步占据了薄膜制备技术竞争优势局面的一席之地。徐州电镀类金刚石