dlc鍍層與pvd鍍層（céng）相關內容介紹（shào）

1.定義與原理

DLC鍍層：DLC 是英文（wén）“Diamond-Like Carbon” 的縮寫，即類金剛石碳。DLC 鍍層是一種（zhǒng）由碳元素構（gòu）成、在性（xìng）質上和鑽石類似（sì），同時（shí）又具有石墨原子組成結構的非晶態薄膜。主要采用離子束輔助沉積、等離子體化學氣相沉積等工藝，通過（guò）離（lí）子（zǐ）束轟擊並注（zhù）入碳（tàn）原子形成類（lèi）金剛（gāng）石碳膜（mó）層。

PVD鍍層：PVD 是（shì）物理氣相沉積（Physical Vapor Deposition）的簡稱，是在真空條（tiáo）件下，采用物（wù）理方法，將固體或液體（tǐ）材（cái）料源表麵氣（qì）化成（chéng）氣態原子、分子或部分電離成離子，並通過（guò）低壓氣體或等離子體，在基體表麵沉積具有某種（zhǒng）特殊功能的薄膜（mó）的技術。

2.成分與結構

DLC鍍層：主要由非晶態碳及（jí）少量（liàng）氫元素組成，不含晶體結構，具有類（lèi）金剛石的結構特征。

PVD 鍍（dù）層：可由金屬（shǔ）、合金、硬質陶瓷等多（duō）種材料製備，大多呈（chéng）現晶體結構，常見（jiàn）的有 TiN、CrN、TiAlN 等。

3.性能特點

DLC鍍層

硬度高：可（kě）達 20-90GPa，部分可超過 50GPa。

摩擦係數低：一般低於 0.1，最低可達 0.005。

耐磨性好：可顯著提高基體的耐磨性（xìng）能（néng）。

耐腐（fǔ）蝕性強：純DLC膜具有優異的耐蝕性，各類（lèi）酸（suān）、堿甚至王水都很難侵蝕它。

生物相容性好：適用於生物醫學領域。

PVD鍍層

硬度良好：一般在 20-30GPa3。

韌性較（jiào）好：相比 DLC 塗（tú）層，具有更好的韌性。

功能多樣：根據不（bú）同的材料，具（jù）有耐磨、耐（nài）腐蝕（shí）、裝飾（shì）、導電、絕緣、光導、壓（yā）電、磁性、潤滑、超導等特性。

4.製備（bèi）方法

DLC 鍍層：常見的製備方法有真空蒸發、濺射、等離子體輔助化（huà）學氣相沉積、離子注入等。

PVD 鍍層：主要分為真空蒸發鍍膜、真（zhēn）空濺射（shè）鍍和真空離子鍍膜三類，其（qí）中離子鍍應用較（jiào）廣。

5.應用領域

DLC鍍層

切削工具：如（rú）鑽頭、銑（xǐ）刀，可（kě）提高使用壽命和加工質量。

模（mó）具（jù）行業：光盤模具、粉（fěn）末冶金成型模具、塑膠成型模具等，能提高模具壽命和產品質量。

機械零部件：齒（chǐ）輪、芯軸、活塞、旋梭等，可提高使用（yòng）性能及壽命（mìng）。

刀片：剪刀、刮（guā）胡刀等，減小摩擦，改善性能，延長使用壽命。

PVD鍍層

裝飾領域：手表、飾品（pǐn）、電子產品外殼等，提供美觀的外觀和耐磨、耐腐蝕性能。

電子領域：半導體（tǐ）器件、集成（chéng）電路等，用（yòng）於（yú）絕（jué）緣、導電等功能。

光學領（lǐng）域：光學鏡片、反射鏡等，可（kě）改善光學性能。

航空航（háng）天：發動機部件、航空軸承等（děng），提高部件的耐磨、耐高溫等性能。

6.優缺點對比

DLC鍍層

優點：硬度高、摩擦係數低、耐磨、耐腐蝕、生（shēng）物相容性好、抗粘結性好（hǎo）且環（huán）保（bǎo）14。

缺點：製備工藝複雜，成本較高；熱穩定性差；脆性（xìng）較大，塗層厚度有限（xiàn）；如果基體未進行硬化處理，受到磕碰時容易凹陷、開裂（liè）。

PVD鍍層

優點：工藝過程簡單，對環境無汙染，耗材少，成膜均勻致密，與基體的結合力強；可根據需求製備出具有多種（zhǒng）功能的（de）塗層；顏色（sè）亮麗多樣。

缺點：相比DLC塗層，部分 PVD塗層的（de）硬度和耐磨性稍差；某些（xiē）金屬PVD塗層（céng）的化學穩（wěn）定性較差，容（róng）易在高溫或腐蝕性環境中發生氧化等反應。