一（yī）、基本概念

TAC類金剛石（shí）塗層是一種非晶態碳（tàn）塗層，具有類似金剛石的四麵體鍵合結構（sp³ 鍵），因此兼具（jù）高硬度、低摩擦（cā）係數、耐磨損、耐腐蝕及良好的熱導性等特性。其性能介於類金（jīn）剛石塗層（DLC）和傳統硬質（zhì）塗層之間，屬於類金剛石（shí）塗層（DLC）的一種特殊類型（xíng），常用於對表麵性能要求極高的精密零部件、工具（jù）及電子器件等（děng）領域。

二、主要特點

三、製備工藝

TAC 塗層（céng）主要通（tōng）過（guò）物理氣相（xiàng）沉積技術製備，常見工藝包（bāo）括：

離子束沉積

利（lì）用高能離子束將碳源（如石墨靶材）分解為離子，直接沉積在基材表麵，形成高 sp³ 鍵含量（liàng）的 TAC 塗層。

優點：塗層致密度高、結構均勻，性能接近天（tiān）然金剛石。

缺點：沉積速率低，成本較（jiào）高，適合小尺寸精密零件。

脈衝激光沉積

通（tōng）過激光轟擊石墨靶材，產生等離子（zǐ）體並沉積到基材表麵，形成 TAC 塗層。

優點：可精確（què）控（kòng）製塗層成分和厚度，適合複雜曲麵沉積。

缺點：設備複雜，大規模（mó）生產難度大。

磁控（kòng）濺射沉積

利（lì）用（yòng）磁控濺射技術將碳靶材濺射至（zhì）基材表麵（miàn），通過調節工藝參數（如功率（lǜ）、氣壓（yā））控製 sp³ 鍵比（bǐ）例。

優點：沉積（jī）效率高，適合批量生產。

缺點：塗層 sp³ 鍵含量相（xiàng）對較低，硬（yìng）度略低於 IBD 法製備的（de） TAC 塗層。

四、應用領域

TAC 塗層憑借其獨特性能，廣（guǎng）泛應用於以下領（lǐng）域：

機械加工工具

應用場景（jǐng）：銑刀、鑽頭、齒輪刀具等。

作用（yòng）：減少刀具磨損，提高加工效率，延長刀（dāo）具壽命（可提升 3-5 倍），尤其適合高硬度材料（如淬火鋼、鈦合金）加工。

汽車與航空（kōng）航天（tiān）

應用場景：發動機活塞環、氣門（mén）挺杆（gǎn）、渦輪葉片、軸承等。

作用：降低摩擦損耗，提升部件耐腐蝕性和可靠性，適用於高溫、高負荷工況。

電子與半導體

應用場景：硬盤磁頭、MEMS 器件、半導體封裝模具等。

作（zuò）用：保護精密電子元件表麵（miàn），減少接觸（chù）電阻，提（tí）升器件穩定性和使用壽命。

醫（yī）療器械

應用場景：手術刀具、人工關節、牙科種植體等。

作用：增（zēng）強（qiáng）表麵生物相容性，減少細菌附著，同時提高耐磨性和抗腐蝕能力。

光（guāng）學器件

應用場（chǎng）景：紅外窗口、光學透鏡、傳感（gǎn）器表（biǎo）麵（miàn）等。

作用（yòng）：提供高透光率、低反射率的耐磨塗層，保（bǎo）護光（guāng）學元件表麵免受刮擦和汙染。

六、注意事項

基材預處理

塗層附著力依賴於基材表麵清潔度和粗（cū）糙度，需通過噴（pēn）砂、超聲清洗等工藝去除油汙和氧化層（céng）。

塗層厚度選擇

需根據零件服役條（tiáo）件調整厚度：磨損嚴重場景（如（rú）刀具）可選 2-5μm；精密配合件（如（rú）軸承）宜選 0.5-1μm，避免影響公差配合。

後處理工藝

部分應用場景需對塗層進行拋光或鈍化處理（lǐ），以進一步降低表麵粗糙度或提升耐腐蝕性。

成本（běn）考量

TAC 塗層製備設備投資大（dà），工藝複雜，成本高於普通DLC塗層，適用於對性能要求極高的高端領域。