新型的硬质薄膜材料类金刚石碳膜DLC有哪些种类?
来源:公司动态 | 发布日期:2024-03-27

类金刚石碳膜作为新型的硬质薄膜材料具有一系列优异的性能,如高硬度、高耐磨性、高热导率、高电阻率、良好的光学透明性、化学惰性等,可较为用于机械、电子、光学、热学、声学、医学等领域,具有良好的应用前景。我们开发了等离子体-离子束源增强沉积系统,并同过该系统中的磁过滤真空阴极弧和非平衡磁控溅射来进行DLC膜的开发。该项技术较为用于电子、装饰、宇航、机械和信息等领域,用于摩擦、光学功能等用途。我国技术正处于发展和完善阶段,有巨大市场潜力。DLC涂层可以应用于钻头和铣刀上,特别是掺杂金属的DLC膜,它有高的硬度,有低的摩擦系数、抗有色金属粘结。目前在科技的发展过程中也衍生DLC类金刚石碳膜很多种类。

一、WCC涂层

Me-DLC涂层具有很低的内应力,因此,该种涂层具有很好的涂层结协力。但目前最常用的方法是加进钨元素(W),形成W-DLC(也可以是W-C:H或者a-C:H:W)。由于与其他元素相比,W-DLC涂层具有相对较低的摩擦系数(通常在0.1~0.2,干式),从而具有很好地耐磨损性能,以及良好的耐转动接触疲惫性能。

类金刚石薄膜DLC

二、含氢DLC涂层

含氢类DLC涂层具有相对高的显微硬度(般在2000~3000HV)和极低的摩擦系数0.05~0.15。通过PA-CVD方法制备的含氢DLC涂层表面粗糙度非常低。最近,它们已经成为汽车引擎零部件,如杆、活塞杆和各种柴油喷射系统零部件涂层的产业标准。

三、无氢类DLC涂层

另一类DLC涂层,ta-C涂层正在越来越引起人们的爱好。由于此类涂层具有非常高的硬度及非常好的耐摩擦性能。另外,无氢类ta-C涂层结合某些润滑剂能够明显减少摩擦,例如在尼桑汽车的发动机气阀机构上就有此类技术的应用。此类DLC涂层一般通过石墨靶的电弧蒸发来获得。涂层的特点是具有非常高的硬度值,一般在4000~7000HV,并且几乎不含氢。所以常把此类涂层叫做无氢类DLC涂层。在ta-CDLC涂层中,碳原子以类似水晶体4晶点结构(四面体)为主体。DLC涂层发展至今,其发展速度是非常快,其优良的涂层性能使其得到了更大的生存空间,我们相信于此之后肯定还有更大的发展。

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