DLC塗層(類金剛石碳塗層,Diamond-Like Carbon)是一種通過物理或化學氣相沉積(jī)技術(shù)在工件表麵形成的非晶態碳膜,兼具金剛石的高(gāo)硬度和石墨的潤滑性,廣泛應用於工業、汽車、醫療等領(lǐng)域。以下是其(qí)關鍵特點和應用:
1. 核心特性
高硬(yìng)度(2000-9000 HV):接近(jìn)金剛石,耐磨性優異。
低摩(mó)擦係數(0.05-0.2):減少摩(mó)擦損耗,適合滑動部件。
化學惰性:耐酸(suān)堿和體液腐蝕,適用於醫療環境。
生物相容性:可用於人體植入物(如關節(jiē)假體)。
絕緣性:部分DLC具有高電阻,用於電子元件保護。
2. 製(zhì)備工藝
PVD(物理氣(qì)相沉積):如(rú)磁控濺射、電弧離子鍍,適合複(fù)雜形狀。
CVD(化學氣相沉積):高溫下分解(jiě)含碳(tàn)氣體,薄膜附著力強。
等(děng)離子輔(fǔ)助技術(shù):增強薄膜均勻性和結(jié)合(hé)力。
3. 典型應用
汽車工業:活塞環、挺柱、燃油噴(pēn)射係統,降低(dī)油耗和磨損。
刀具模具:延長鑽(zuàn)頭、銑刀、衝壓模具壽命。
醫療器械:手(shǒu)術器械、人工關節,減少(shǎo)磨損和排斥反應。
消費電子:手機外殼(ké)、手表(biǎo)鏡麵,提升抗刮擦性。
4. 分類與改進
含氫DLC(a-C:H):通過PECVD製備,硬度適中(zhōng),潤滑性好。
無氫DLC(a-C):更高硬度,但內應力較大,需中間層(如Si)改善附著(zhe)力。
金屬摻雜(zá)DLC:添加Ti、W等元素增強韌性或(huò)導電性。
5. 優缺點
優勢:綜合性能優於傳統鍍鉻或氮化處理。
挑戰:高內應力可能導致剝(bāo)落(luò),需優化基體預處(chù)理(如離子(zǐ)清洗(xǐ))和過渡(dù)層設計。
6. 與(yǔ)其他塗層的對比
對比(bǐ)TiN、CrN:DLC摩擦係數更低,但高溫穩(wěn)定性(xìng)較(jiào)差(通常限用(yòng)<400°C)。
對比PTFE:DLC更耐(nài)磨(mó),但自(zì)潤滑(huá)性稍遜。
【責(zé)任編輯】小編