DLC類金剛石塗層性能及缺點
來源:技術支持 | 發布日期:2023-10-27

DLC類金剛石(shí)也叫非晶金剛石(shí)。是一種由碳元(yuán)素構成(chéng)、在性質上和鑽石類似(sì),同時又具有石墨原子組成結構的物質。類金剛石(shí)薄膜(DLC)是一種非晶態薄膜,由於具有(yǒu)高硬度和高彈(dàn)性模量,低摩擦(cā)因數,耐磨損以及良好(hǎo)的真空(kōng)摩擦學特性,已成為高速鋼和硬質合金刀具的理想塗層材料,也可廣泛應用於機械(xiè)、工模具、刀(dāo)具、汽車、電子、光(guāng)學、生物醫學、航空航天(tiān)等(děng)行業

dlc塗層特(tè)性

1、耐磨性

         DLC膜不僅具有(yǒu)優異(yì)的耐磨性,而且具有很低的摩擦係數,一般低於0.2,是一種優異的表麵(miàn)抗磨損(sǔn)改(gǎi)性膜。DLC的摩擦係數隨製備工藝的不同和(hé)膜中(zhōng)成分的變化而變化,其摩擦係數可(kě)達0.005。摻雜金屬元素可能降低其摩擦係數,但加入H能提高潤(rùn)滑作用,環境也對摩擦係(xì)數有一定的影(yǐng)響。 

2、硬(yìng)度高 

        DLC薄膜具有很高的硬度,不(bú)同的沉積(jī)方法製備的DLC薄膜硬度差(chà)異很大,尤其是用激光濺射或磁(cí)過濾陰極電弧法製備(bèi)出的DLC薄膜,其硬度高達70-110GPa,與金剛石相(xiàng)當。

鋁鍍DLC塗層

3、耐腐蝕性

  DLC具有優(yōu)異的(de)耐蝕性,各類酸、堿甚至王水都很難侵蝕它。但摻雜有其他元素的DLC膜的耐蝕性有所下降,這(zhè)是由於摻雜的元素首先被侵蝕,從而破壞了膜的連續性所致(zhì)。作(zuò)為機化學塗層,在運用中存有很大的(de)可能觸碰一些酸(suān)堿性物料,而dlc塗層的優良性能(néng)能夠很(hěn)好的應對這(zhè)些物質。

4、摩擦性

        DLC與傳統的硬質薄膜(如上(shàng)述的TiNTiCTiAlN等)相比,在摩擦係數(shù)方麵具有明顯(xiǎn)優勢(shì),這些傳統硬(yìng)質薄膜的(de)摩擦係數都(dōu)在0.4以上。因此,DLC膜(mó)有(yǒu)可能在許多摩擦學領域替代這些傳統硬膜。製備的摻金屬DLC膜具有良好(hǎo)的抗摩擦磨損性能(néng)及低達0.13-0.15的摩(mó)擦係數。

5、抗粘結性

         dlc具有很好的抗粘結性,特別是對有色(sè)金屬(如(rú)銅、鋁、鋅等),對塑料、橡膠、陶瓷等也有抗粘結性。DLC膜表麵一般較光潔,對基材的表麵光潔度沒有(yǒu)太大的影響(xiǎng),但隨著(zhe)膜厚的增加,表麵光(guāng)潔度會下降。不同的沉積方法所得到的dlc膜表麵光潔度也是(shì)不同的(de),采(cǎi)用離子源技術沉積的DLC膜表麵質量明顯優於電弧離子鍍。

6、電學性能

DLC薄膜具有優異的電(diàn)學(xué)性能,一般來說,含氫DLC薄膜電阻率比不含氫的DLC薄膜的高,可能是由於氫穩定了薄膜中sp3相的緣故。由於DLC中的sp2相和(hé)薄膜(mó)的電阻率有直接(jiē)的關係,因此沉積工藝(yì)和離子束的(de)能量都對DLC薄膜層電阻率有著很大(dà)的影響。

鋁(lǚ)鍍DLC塗層

二、dlc塗層的缺點

1、昂貴的成本
 與(yǔ)一些傳統塗層和材料(liào)相比(bǐ),dlc塗層的製備成本較高。製備dlc塗層所需(xū)的設備和工藝較為複雜,這可能使其在一些應用中(zhōng)不太(tài)經濟實用(yòng)。  

2、需要特殊(shū)技術
dlc塗層的製備和應(yīng)用需要特殊的技術和設備(bèi)。製備過程(chéng)需要嚴格控製製備條件,包括溫度、氣氛和沉積速率等,以獲得高質量的塗層。因此,塗層的應用可能需(xū)要額外的投資和培訓(xùn)。  

3、對製備條件的敏感性
dlc塗層的性能受到(dào)製備條件的影響。不同的製備條件可能(néng)導(dǎo)致塗(tú)層(céng)的結構、硬度和附著力等方麵的差異。因此,確保適當的製備條件對於獲(huò)得優(yōu)質的dlc塗層至關重要。  

4、脆(cuì)性和厚度限製
dlc塗層(céng)的結構相對(duì)脆性,對於大幅度的形變和撞擊可能會發生剝落。此外,由於(yú)塗層的厚度通常較薄(báo),一些應用中可能存在(zài)對塗層厚度的限製。

【責任(rèn)編輯】小編

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