青浦滚齿刀DLC

时间:2021年08月16日 来源:

类金刚石(diamond-likecarbon,DLC)薄膜是一种同时含有sp2键和sp3键的非晶碳膜,其结构及性能介于金刚石与石墨之间,具有高硬度、高热导率、良好的化学惰性和耐磨性,在装备关键运动部件的表面防护方面有巨大应用前景,现已成为世界范围内被研究的薄膜材料之一。但DLC作为一种亚稳态材料,膜内残余压应力大、膜基结合强度低,高温下易发生化学键破坏,导致性能下降。向薄膜中添加异质元素是调控或提高DLC膜性能的有效方法。近日,省新材料研究所真空镀膜团队利用高功率脉冲磁控溅射复合中频磁控溅射技术制备了掺Si的纳米多层类金刚石(Si-DLC)薄膜,发现通过改变Si元素的含量可调控薄膜的摩擦学行为:低Si含量()的薄膜在界面处发生石墨化,起到润滑作用,降低磨损;高Si含量()的薄膜在摩擦过程中产生更多的sp3键,硬质颗粒分布在薄膜与对磨副之间,使薄膜的磨损率高于低Si含量状态。DLC类金刚石涂层性能及作用。青浦滚齿刀DLC

由于DLC属亚稳态的材料,热稳定性差是限制DLC膜应用的一个重要因素,在300°C以上退火时即出现了sp3键向sp2键转变,为此,人们进行了大量的工作试图提高其热稳定性。有研究发现:Si的加入可以明显改善DLC膜的热稳定性,含20 at%Si的DLC膜在740°C退火时才出现sp3键向sp2键转变。同样,金属(如Ti、W、Cr)的掺入也可提高DLC膜的热稳定性,我们正在对这方面进行研究。纯DLC膜具有优异的耐蚀性,各类酸、碱甚至王水都很难侵蚀它。但掺杂有其他元素的DLC膜的耐蚀性有所下降,这是由于掺杂的元素首先被侵蚀,从而破坏了膜的连续性所致。


杭州铣刀DLC工艺DLC真空镀膜生产工艺影响的膜层原因。

 越来越多高级的产品表面需要精美耐磨的效果,努力达到类似钻石耐磨的效果,又可以耐腐蚀耐酸碱等要求,其中触控手机、液晶显示、精密配件、精美手表首饰(LV,GUCCI···)、前列产品钻头、硬盘磁头、汽车配件、高级五金餐具卫浴等等未来将广泛应用到。为了达到类金刚石的效果,将会选择碳化硅、氮化硅结合增透膜氧化铌等靶材叠层应用。DLC膜不仅具有优异的耐磨性,而且具有很低的摩擦系数,一般低于0.2,是一种优异的表面抗磨损改性膜。

在工具镀领域我们实际上主要是利用了DLC的两大主要性能:摩擦性能:DLC膜不仅具有优异的耐磨性,而且具有很低的摩擦系数,一般低于,是一种优异的表面抗磨损改性膜。DLC的摩擦系数随制备工艺的不同和膜中成分的变化而变化,其摩擦系数比较低可达。掺杂金属元素可能降低其摩擦系数,但加入H能提高润滑作用,环境也对摩擦系数有一定的影响。但总的来说,DLC膜与传统的硬质薄膜(如上述的TiN、TiC、TiAlN等)相比,在摩擦系数方面具有明显优势,这些传统硬质薄膜的摩擦系数都在。DLC膜在磨损过程中,接触面存在的摩擦变形在DLC膜表面产生微小的C,从而在摩擦配副的接触面上形成一层转移膜,使接触面成为DLC膜的相互对磨,因而能够减小摩擦力,提高薄膜的抗磨损性,起到固体润滑的作用。高硬度DLC膜具有相对适中的硬度,较低的摩擦系数、低磨损率和优异的抗腐蚀性能。添加Cr元素后,可以调节高硬度类石墨膜的硬度和韧性,并能提高膜基结合强度,Cr含量在一定范围内,膜基结合强度能够达到非常理想的结果,而且具有良好的摩擦磨损性能。在一定载荷范围内,类石墨膜的摩擦系数随着载荷的提高而降低。DLC膜具有抗磨减摩的特性,是一种具有广阔应用前景的抗磨减摩镀层。 真空镀DLC膜的膜系结构。

陶瓷因其耐蚀、耐热、耐磨等优点,被多用于热涂在金属材料的表面,目前陶瓷涂层的方法主要有:热喷涂、等离子喷涂等,但工艺成本高,且陶瓷和衬材之间只是机械结合,结合层的力学性能差,特别是陶瓷和衬材之间的热膨胀系数差异较大,在冷态时,陶瓷受到衬材的压缩应力,时常发生裂纹,而运用原位反应技术在衬材的表层产生一层陶瓷层,其结合界面是冶金结合,原子相互扩散,结合强度高,工艺成本低,厚度可达数毫米,可用于要求耐蚀、耐磨、耐热的输送管道,如输送水泥、煤气、液化气以及具有固体颗粒的粉体的管道等。DLC类金刚石镀膜技术。浙江真空DLC

DLC薄膜的工程化应用工艺设计。青浦滚齿刀DLC

DLC应用:汽车零部件:DLC在发动机部件成功应用的是掺杂金属的DLC(a-C:H:Me),Me-DLC的典型应用是涡轮增压柴油机燃油喷射器部件和轴承。Me-DLC涂层硬度在1200~2000Hv之间变化,与钢干磨摩擦系数通常在0.1~0.2之间。Me-DLC涂层的抗冲击疲劳的能力特别地得到了认可。切削刀具:钻头、铣刀DLC膜可以应用于钻头和铣刀上,特别是掺杂金属的DLC膜,它不仅具有高的硬度,还具有低的摩擦系数、抗有色金属粘结。许多具有延展性的金属或合金,在切削时容易出现沾粘刀具现象。高温时更与刀具产生反应造成加工困难,工具寿命减短。像这类的刀具如镀上DLC膜后可解决问题。镀有DLC膜的刀具适合用来加工铜合金、铝镁合金、陶瓷、碳化钨、铅合金、含碳材料(石墨、塑料及复合材料、橡胶)等。但由于碳原子会溶到铁系材料内,因此不适合用来加工含铁、钴、镍等材料。青浦滚齿刀DLC

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