在众多类型的碳材料中,类金刚石薄膜(diamond-likecarbon,DLC)因其优异的性能吸引了世界范围内的关注和研究。DLC薄膜的结构处于金刚石和石墨结构之间的,主要是由金刚石结构的sp3杂化碳原子和石墨结构的sp2杂化碳原子混杂在一起形成的复杂三维网络结构构成[27]。根据晶体材料的特征分析,DLC薄膜通常呈现非晶态或非晶纳米晶复合结构。根据氢的有无可以分为含氢DLC薄膜(a-C:H)和不含氢DLC薄膜(a-C)。根据不同的含氢量和sp3与sp2杂化键的比例又分为不同的细类,如图1-1所示。在2005年德国工程师学会定制的“碳涂层”标准中,又可将DLC薄膜细分为不同的七大类[27]。由于DLC薄膜的结构介于金刚石和石墨之间,使其具有高的硬度,优异的减摩抗磨性能,同时还具有高的热导率、低的介电常数、宽带隙、良好的光学透过性以及优异的化学惰性和较好的生物相容性等。因而DLC薄膜不仅呈现良好的摩擦学性能,还具有良好的耐腐蚀性能。类金刚石涂层的用处什么?上海钻头类金刚石价格
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。湖州刃具类金刚石哪个好类金刚石薄膜的微观结构与其物理特性。
在一台yBHИПA-1型双激发源等离子弧薄膜沉积装置上制取Ti合金化DLC膜,用纳米硬度计、显微硬度计、原子力显微镜以及X射线衍射仪和光电子能谱仪等手段对薄膜的力学性能和结构进行了分析和测定.摩擦磨损试验在一台球-盘滑动磨损试验机上进行.比较了不同钛合金化程度的DLC膜及热处理前后的性能变化.结果表明,薄膜的力学性能与Ti含量有非单值关系,但摩擦系数随Ti含量增加而升高;热处理后薄膜显微硬度有名升高的原因是生成了碳化钛硬化相.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。类金刚石薄膜(DLC)的制备方法及应用。
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)(图2)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。类金刚石膜的制备及其物理性质。青浦区类金刚石价格
类金刚石涂层DLC纳米涂层加工。上海钻头类金刚石价格
DLC涂层(类金刚石涂层)的优点类金刚石碳(Diamond-likeCarbon)DLC泛指不定性碳的晶体结构材质,此类材质里同时存在着如钻石般(SP3)及石墨般(SP2)碳原子排列方式,杂错地结合在一起。科汇DLC涂层可达至高硬度(2000-5000Hv),低摩擦系数,抗酸抗碱的化学特征,优良的耐磨性能,与基体结合力强,具有优异的耐蚀性,能耐各种酸、碱等腐蚀,对金属、塑料、橡胶、陶瓷等均有良好的抗粘结和防咬合性能,表面粗糙度低(可达镜面级),可在各种钢铁、钛合金、硬质合金等材料上沉积,其中含金属DLC更有导电特性。科汇可做到涂层厚度:μm,涂层比较高耐热400℃。DLC涂层表面非常光滑,有着耐磨和固体润滑功能。其应用非常,在不同工业领域都能找到它的应用例子。上海钻头类金刚石价格