常州刃具类金刚石工艺

时间:2021年08月26日 来源:

碳是自然界中分布非常的一种元素,是组成有机物质的主要元素之一。碳质材料具有非常丰富的存在形式,如金刚石、石墨、富勒烯、碳纳米管、石墨烯等,并且不同形态的碳性能迥异,主要是由于碳形成了多种不同形式的杂化状态所致。但一种材料同时具备了金刚石的硬度和石墨的润滑性,更奇怪的是这种材料居然是非晶的,一起看看神奇的类金刚石薄膜!类金刚石碳(Diamond-likeCarbon,简称DLC)是一种亚稳态的非晶态材料,其机械、电学、光学和摩擦学特性类似于金刚石,导热性是铜的2-3倍,且透明度高、化学稳定性好。具有极高的硬度、良好的抗磨损、优异的化学惰性、低介电常数、宽的光学带隙以及良好的生物相容性等特性。事实上目前对DLC薄膜尚无明确的定义和统一的概念,以其宏观性质而论,国际上广为接受的标准为硬度达到天然金刚石硬度20%的绝缘无定形碳膜就称为DLC薄膜。在光学、电学、材料、机械、医学和航空航天等领域引起了科研工作者的关注。类金刚石薄膜的微观结构与其物理特性。常州刃具类金刚石工艺

石墨烯、碳纳米管及金刚石等新型碳材料,在材料科学、现代工业和**装备应用迅猛发展的扮演着越来越重要的角色。类金刚石膜是新型碳材料的典型,具有宽带透过、高硬度、高稳定性、高导热性、耐腐蚀、低摩擦等诸多类似天然金刚石的优异特点,因此,在光学、力学、热学、摩擦学及多门科学交叉领域受到各国研究者的青睐。德国已将类金刚石膜技术列入“影响未来世界的100种变化”的关键技术之一,可镀制在任何金属、陶瓷、塑料等基底上,改善材料表面的性能。在制备新型碳材料,尤其是类金刚石膜方面,传统方法难以突破自身某些缺陷。脉冲激光沉积(pulsedlaserdeposition,PLD)技术是一种新方法,它具有离子动能高、室温沉积、膜层化学计量比稳定、掺杂灵活、膜层硬度高、附着力强、沉积速度快等一系列独有的优点,逐渐显现出填补传统技术空白的优势。超短脉冲激光可用于沉积具有独特纳米结构或掺杂的纳米薄膜,已在微电子元件、超导材料、生物材料等方面得到广泛应用,逐步占据了薄膜制备技术竞争优势局面的一席之地。金华合金模类金刚石价格类金刚石薄膜性能及结构研究。

DLC薄膜制备技术的研究开始于七十年代。1971年Aisenberg和Chabot成功地利用碳离子束沉积出DLC薄膜以来,离子束沉积法(Ionbeamdeposition)是开始用于制备DLC膜。其后研究者发现了一系列生成DLC薄膜的办法。Maissel等在《薄膜工艺手册》一书中指出,大多数能够在气相中沉积的薄膜材料也能在液相中通过电化学方法合成,反之亦然。给DLC薄膜的制备带来了新的思路,现在除了常见的化学气相沉积(CVD)和物相沉积(PVD),也可以通过液相的电化学沉积来制备DLC膜。因此通常在两个电极之间施加很高的电压,即利用强电场使溶液中的C-H、C-O和O-H等键发生断裂生成碳碎片,从而使含碳的成分以极性基团或离子的形式到达基片,并且在基片所处的高电位下得以活化,进而生成含一定sp3成分的类金刚石薄膜。

为了提高活塞销表面类金刚石(DLC)涂层的结合力及抗磨损性能,使用扫描电子显微镜、圆度仪、粗糙度仪等检测设备对2种活塞销DLC涂层表面、截面及涂层结合处的微观形貌、组成元素和成分进行了对比分析,并对2种活塞销进行了发动机台架耐久试验.结果表明:原样件活塞销耐久试验后涂层大面积脱落且磨损严重,通过改变工艺参数将原样件活塞销进行优化,优化后的活塞销DLC涂层表面的均匀性、平整性及光滑度都有了明显改善,涂层厚度由μm增加到了μm,且粗糙度Ra值由原样件的μm减小为μm,同时圆柱度也明显减小,耐久试验后涂层完好,没有发生脱落.此研究为提高活塞销表面质量,改善活塞销在工作中的磨损及失效提供了参考。上海英屹涂层技术有限公司引进美国PE-CVD设备技术制备的类金刚石DLC膜层沉积速率快膜厚可达60um膜层硬度高膜层摩擦系数低小于结合力好耐腐蚀性能好优异的耐磨性膜层具有自润滑性的优点。可以解决PVD涂层镀不到的工件内孔的问题。公司涂层已经应用于航空机械模具电子医疗汽车发动机部件等领域。类金刚石薄膜峰值分析。

通常把一系列含有sp3和sp2杂化的不稳定的非晶碳膜统称为类金刚石薄膜(DLC),这类薄膜具有高的硬度,低的摩擦因数,优异的耐磨性,良好的光学透过性和生物相容性,是近年来引起重视的一种新型功能薄膜材料。膜基结合力强弱是决定涂层寿命的关键因素,也是决定所有涂层应用价值的较基础因素。DLC涂层结合强度不高,通过纳米调制等手段来提高其结合力。其中硼掺杂类金刚石涂层的研究主要集中在电化学和生物相容性方面,首先采用射频磁控溅射法在不同基底材料上制备了类金刚石涂层,分析了基底材料对涂层结构及膜基结合力的影响,通过原子力显微镜、扫描电镜、拉曼光谱结果表明:射频磁控溅射和闭合场非平衡磁控溅射制备的类金刚石涂层,上海英屹涂层技术有限公司引进美国PE-CVD设备技术制备的类金刚石DLC膜层沉积速率快膜厚可达60um膜层硬度高膜层摩擦系数低小于结合力好耐腐蚀性能好优异的耐磨性膜层具有自润滑性的优点。可以解决PVD涂层镀不到的工件内孔的问题。公司涂层已经应用于航空机械模具电子医疗汽车发动机部件等领域。类金刚石镀膜的温度多高。青浦区铣刀类金刚石价格

类金刚石薄膜(DLC)的制备方法及应用。常州刃具类金刚石工艺

类金刚石薄膜(DLC)是1种非晶薄膜,可分为无氢类金刚石碳膜(a-C)和氢化类金刚石碳膜(a-C:H)(图2)两类。无氢类金刚石碳膜有a-C膜(主要由sp3和sp2键碳原子相互混杂的三维网络构成),以及四面体非晶碳(tetrahedralcarbon,简称ta-C)(主要由超过80%的sp3键碳原子为骨架构成);氢化类金刚石碳膜(a-C:H)又可分为类聚合物非晶态碳(polymer-likecarbon,简称PLC)、类金刚石碳、类石墨碳3种,其三维网络结构中同时还结合一定数量的氢.类聚合物非晶态碳是含氢金刚石薄膜的一种它是非晶体又有类似于聚合物那种通过相同简单的结构单元通过共价键重复连接而成的化合物。这种类金刚石薄膜因为sp2键占据了主要数量,所以比较软,又不具备石墨的特性,使得它的用途受到了限制,在摩擦学的应用上还处在起步阶段。常州刃具类金刚石工艺

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