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。松江区DLC价格
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。由两个相同或不相同的原子轨道沿轨道对称轴方向相互重叠而形成的共价键,叫做σ键。σ键是原子轨道沿轴方向重叠而形成的,具有较大的重叠程度,因此σ键比较稳定。σ键是能围绕对称轴旋转,而不影响键的强度以及键跟键之间的角度(键角)。松江区DLC价格Cr-DLC涂层的腐蚀倾向和腐蚀速率都要小于ZL114合金母材。
碳钢是常用的普通钢,冶炼方便、加工容易、价格低廉,而且在多数情况下能满足使用要求,所以应用十分普遍。按含碳量不同,碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。随含碳量升高,碳钢的硬度增加、韧性下降。合金钢又叫特种钢,在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素,使钢的组织结构和性能发生变化,从而具有一些特殊性能,如高硬度、高耐磨性、高韧性等。与纯铜相同,铁碳合金的表面耐腐蚀性也一般。为提高上述材料表面的耐腐蚀特性,可在其表面镀或渗透钛层。目前发展阶段,目前的镀钛方法包括化学转化、真空沉积、喷涂等处理方法,然而这些方法的弊端在于镀层与基体结合不紧密。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。
类金刚石膜DLC因其具有抗磨性、化学惰性、沉积温度低、膜面光滑,可以将其作为一些电子产品的保护膜。如喷墨打印机墨盒加热层上、磁存储器的表面、录音机磁头极尖加一层类金刚石膜DLC保护层、不仅能有效的减少机械损伤,又不影响数据存储。类金刚石膜具有电阻率高、绝缘性强、化学惰性高和低电子亲和力等性能,且易在较大的基体上成膜。人们将类金刚石膜用作光刻电路板的掩膜,不仅可以避免操作过程中的机械损伤,还可以在去除薄膜表面的污染物允许用较激烈的机械或化学腐蚀方法,且同时不会破坏薄膜的表面,所以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。不同过渡层对DLC薄膜力学性能和摩擦学性能的影响。
DLC薄膜制备技术的研究开始于七十年代。1971年Aisenberg和Chabot成功地利用碳离子束沉积出DLC薄膜以来,离子束沉积法(Ionbeamdeposition)是开始用于制备DLC膜。其后研究者发现了一系列生成DLC薄膜的办法。Maissel等在《薄膜工艺手册》一书中指出,大多数能够在气相中沉积的薄膜材料也能在液相中通过电化学方法合成,反之亦然。给DLC薄膜的制备带来了新的思路,现在除了常见的化学气相沉积(CVD)和物相沉积(PVD),也可以通过液相的电化学沉积来制备DLC膜。因此通常在两个电极之间施加很高的电压,即利用强电场使溶液中的C-H、C-O和O-H等键发生断裂生成碳碎片,从而使含碳的成分以极性基团或离子的形式到达基片,并且在基片所处的高电位下得以活化,进而生成含一定sp3成分的类金刚石薄膜。类金刚石(DLC)涂层的主要成份是碳。松江区DLC价格
DLC薄膜的工程化应用工艺设计。松江区DLC价格
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