dlc涂层的工艺
来源:技术支持 | 发布日期:2025-03-17

DLC涂层的工艺主要有物理气相沉积法(PVD)、化学气相沉积法(CVD)和等离子体增强化学气相沉积法(PECVD),以下是具体介绍:

物理气相沉积法

真空蒸发:通过加热使碳源材料蒸发,然后在基体表面沉积形成DLC涂层。这种方法沉积速度较高,生成的薄膜纯度高,但薄膜与基体结合强度差,应用受到限制。

离子镀:包括热阴极离子镀、电弧离子镀等多种方式。其将气体放电引入气相沉积,粒子能量高,成膜速度快、膜基结合力强、膜层绕镀性好,可在较低温度下沉积。磁过滤阴极真空弧沉积技术是一种先进的离子镀方法,能制备出高sp3键含量、高硬度的无氢DLC

DLC涂层

溅射沉积:利用高能粒子轰击靶材,使靶材原子或粒子溅出并沉积在基体上形成薄膜。分为直流溅射、射频溅射和磁控溅射等类型。磁控溅射是高效的方法,通过交叉电磁场约束二次电子,提高等离子体密度,进而提高薄膜沉积速率,具有沉积温度低、设备简单、沉积面积大等优点,可用于沉积高阻膜和绝缘膜。

化学气相沉积法

是一种化学相反应生长法,将几种化合物或单质反应气体通入反应腔,在气 - 固界面发生分解、解吸、化合等一系列反应,进而生成均匀一致的固体膜。主要包括常压、低压下的高低温化学气相沉积、金属有机化学气相沉积等方法。该方法制备的DLC涂层与基体结合良好,但工艺温度较高,设备复杂。

等离子体增强化学气相沉积法

是目前利用较多的方法,借助辉光放电技术活化反应气体粒子进行气相沉积。通过激励气体放电在真空腔体内产生等离子体,等离子体中的电子能量足够断裂分子键,进而沉积形成碳膜。具有工艺温度低、绕镀性好、绿色环保、效率高等特点。

无论采用哪种工艺,在进行DLC涂层制备前,通常都需要对基体进行预处理,包括机械加工、酸洗、除油等,以去除表面的毛刺、氧化物、油脂等杂质,确保涂层与基体结合良好。制备后,根据需要可能还会进行后处理,以进一步提高涂层的性能和质量。

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