DLC涂层具有出色的耐磨性
1.硬度基础
DLC涂层的硬度很高,维氏硬度通常在 2200 - 6000hv之间。这种高硬度使得它能够承受较大的压力而不轻易发生塑性变形。例如,在刀具应用中,当刀具切削金属材料时,DLC涂层可以凭借其高硬度抵抗被切削材料对刀具表面的磨损,使刀具刃口保持锋利的状态,从而提高刀具的使用寿命。
2.低摩擦系数助力
DLC涂层的摩擦系数较低,一般小于 0.04。在摩擦过程中,低摩擦系数可以减少涂层与对偶材料之间的摩擦力。以机械传动部件中的齿轮为例,DLC涂层的低摩擦系数能够使齿轮在啮合过程中减少能量损失和磨损,并且在摩擦过程中,DLC涂层还能够形成自润滑摩擦层,进一步降低摩擦损失,减少磨损。
3.长期稳定性
在长期使用过程中,DLC涂层能够保持其完整性和性能稳定性。例如,在汽车发动机的活塞环上应用 DLC涂层,发动机在长时间的运转过程中,活塞环与气缸壁不断摩擦,DLC涂层可以有效地抵抗这种摩擦磨损,保持活塞环的尺寸精度和表面质量,从而延长发动机的使用寿命。
4.抗磨损机制多样
其结构中的金刚石结构(sp³ 键)提供了高强度的支撑,石墨结构(sp² 键)在一定程度上有助于润滑。这种特殊的结构组合使得DLC涂层在不同的磨损环境下都能发挥良好的抗磨损性能。比如在干摩擦环境下,涂层自身的硬度和低摩擦特性可以减少磨粒磨损和粘着磨损;在有润滑的环境下,涂层可以与润滑剂协同作用,进一步提高抗磨损能力。
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