有数种方法来生产类金刚石碳,但都是基于, sp杂化键比sp杂化键小很多的事实。因此原子尺度上压力、冲击、催化或者是几种方法的组合的应用可以迫使sp杂化碳原子结合在一起形成sp键合。这些作用必须足够强使得这些原子能够偏离sp键合的特性,而不能像弹簧一样变形回来。一般的技术,要有一种足够的压力,要么能够使sp杂化碳原子团簇深入到涂层内,使得没有足够的空间让sp杂化扩张回来,要么这些新的团簇就很快被下一轮新到来的碳所埋。可以把这个过程想象成为下冰雹一样的一种更局部化、更快、更加纳米的热压结合条件来生产天然和合成的金刚石。由于它们单独的的发生在生长薄膜或涂层表面的许多地方,它们倾向于形成类似于鹅卵石街道一样的表面,其中鹅卵石是指sp杂化碳的结核或团簇。根据所使用的特定生产工艺,生产上会有很多碳沉积的周期,一些工艺例如连续的新碳元素到达比例和弹道运输可以促使sp键合形成。其结果就是,ta-C可能有”鹅卵石街道“的结构,或者说结核会融在一起,就像一块海绵或是鹅卵石一样,小到几乎不能看见。图示为一个常规的"中等"形貌的ta-C薄膜。DLC涂层的高硬度 低摩擦性能突出。扬州滚刀DLC
采用高功率脉冲磁控溅射技术制备DLC膜层,研究了偏压的变化对膜层结构及主要力学性能的影响.利用扫描电镜、原子力显微镜、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪、纳米压入仪、划痕仪和磨擦磨损试验仪分析检测了DLC膜结构与性能.结果表明:偏压的提高,有利于改善DLC膜的表面光洁度及致密性,DLC膜表面均方根粗糙度Rq由不施加偏压时的9nm降低至偏压为-350V的7nm;致密性的提高使沉积速率略有下降,膜层厚度减小.偏压的增加,DLC膜内部sp3含量先增加后减小趋势,在偏压为-250V时,DLC膜中sp3含量比较高.偏压的增大,DLC膜的硬度、杨氏模量和摩擦磨损等主要力学性能均呈先增大后减小的趋势,并在偏压为-250V时达到比较高值,与微观结构变化趋势相吻合.。南通DLC技术类金刚石碳膜(DLC膜)的结构性质及其应用。
DLC膜在机械功能领域上的应用(1)钻头、铣刀:DLC膜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。荷兰的Hauzer公司制备的掺金属DLC膜层,用于切削度铝合金时,能减少表面所谓的切屑瘤(BUE)。结果是延长工具的寿命并使工件材料在切削后表面光滑。特别是在干切削和深孔加工方面,膜层性能非常好。广州有色金属研究院也进行了在铣刀上镀TiAlN+DLC膜,在加工有色金属时明显提高使用寿命及加工质量。(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,有效提高了模具的寿命和盘片的质量。我们制备的DLC膜层也开始用于该领域,并取得了成功。图2为广州有色金属研究院制备的DLC膜层光盘模具模仁,其寿命已达开闭合200万次以上(无涂层模具只有50万次左右)。同时在其辅助模具上镀DLC膜,其寿命也达到了配套使用的要求。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。
智能手机发展至今,硬件技术革新突飞猛进,不少千元手机都已经拥有了旗舰配置,足以满足日常使用的基本需求。都说眼睛是心灵的窗户,那么屏幕就是手机的窗户,而千元机的手机屏幕玻璃,往往质量堪忧,用不了几个星期,就会出现明显的划痕。类金刚石镀膜在原有屏幕玻璃的结构基础之上,额外覆盖了一层类金刚石薄膜,除了防污疏油、顺滑手感之外、增强玻璃硬度是重要的作用。经过oDLC类金刚石镀膜技术处理过的手机,其屏幕玻璃耐刮性能达到9H++级别,可以与蓝宝石玻璃相媲美。经过实际测试,用金属刀尖这样尖锐的物体反复刮擦,也不会留下任何痕迹,应付各种日常使用场景更是不在话下,oDLC类金刚石镀膜就像是给手机屏幕装上了一层金刚外衣,对手机屏幕起到至关重要的保护作用。对于常年暴露在危险环境中的手机屏幕来说,oDLC类金刚石镀膜技术简直是救星一般的存在。类金刚石薄膜通常又被人们称为DLC薄膜。
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。 负偏压对DLC薄膜结构和摩擦学性能的影响。嘉兴金属表面DLC工艺
DLC薄膜的工程化应用工艺设计。扬州滚刀DLC
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 , 是英文词汇Diamond Like Carbon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。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。扬州滚刀DLC