无锡滚刀类金刚石厂家

时间:2021年09月23日 来源:

类金刚石薄膜又称山膜。碳的一种亚稳态,组成主要是碳,也含有氢,其量随工艺条件而异,多时可达20%。类金刚石具有很高的硬度、高导热性、高绝缘性、良好的化学稳定性、从红外到紫外的高光学透过率等。这与金刚石相似,但其性能数值均低于金刚石膜。类金刚石膜已开始用作耐磨涂层。类金刚石碳(DLC)是非晶结构,碳原子主要以sp3和sp2杂化键结合。含氢DLC又称为α-C:H,其中氢含量在20%到50%之间。无氢类金刚石膜包括无氢非晶碳(α-C)和四面体非晶碳(ta-C)膜。α-C膜含有一些sp3键;ta-C膜中以sp3键为主(sp3>70%)。结构类金刚石薄膜通常又被人们称为DLC薄膜,是英文词汇DiamondLikeCarbon的简称,它是一类性质近似于金刚石,具有高硬度.高电阻率.良好光学性能等,同时又具有自身独特摩擦学特性的非晶碳薄膜。碳元素因碳原子和碳原子之间的不同结合方式。如何对类金刚石薄膜进行结构分析?无锡滚刀类金刚石厂家

采用直流磁控溅射法在硅基底上交替沉积类金刚石碳(DLC)和氮化碳(CNx)薄膜,制备了不同DLC层厚度的CNx/DLC纳米多层膜.使用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、X射线光电子谱、Raman光谱等测试手段表征了薄膜的微观组织形貌、化学成分和原子价键结构等.采用原位纳米压入技术、涂层附着力划痕仪、球盘式摩擦磨损试验机对薄膜的力学和摩擦学性能进行了测试.结果表明:所制备的CNx/DLC多层膜均为微晶或非晶结构,组织致密.随着DLC层厚度的减小,多层膜内sp3杂化键的含量先升高后下降,压应力由135MPa增至538MPa,结合力先上升后降低,而磨损率则呈相反变化趋势.多层膜在大气和真空中的摩擦因数约为nm的多层膜的性能比较好,硬度可达GPa,比较低磨损率为×10-18m3/(N·m)。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。宁波冲压模具类金刚石哪个好类金刚石薄膜峰值分析。

类金刚石碳膜(diamond-likecarbonfilms,简称DLC膜),是含有类似金刚石结构的非晶碳膜,也是我们在这里真正需要介绍的一种。DLC膜的基本成分是碳,由于其碳的来源和制备方法的差异,DLC膜可分为含氢和不含氢两大类。DLC膜是一种亚稳态长程无序的非晶材料,碳原子间的键合方式是共价键,主要包含sp2和sp3两种杂化键,在含氢DLC膜中还存在一定数量的C-H键。我们从1996年起开始磁过滤真空弧及沉积DLC膜研究,正在完善工业化技术。如等离子体源沉积法、离子束源沉积法、孪生中频磁控溅射法、真空阴极电弧沉积法和脉冲高压放点等。

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。类金刚石薄膜的微观结构与其物理特性。

类金刚石薄膜的制备方法较多,相关的工艺层出不穷,因而对于不同应用场合,有相应的工艺方法,制备出对应性能要求的薄膜。通过改变制备方法的相关参数,调控薄膜中的sp3,sp2杂化键的比例及不同的氢含量可获得不同性能特征的DLC薄膜。如含氢与不含氢的DLC薄膜在不同湿度环境中会呈现不同的摩擦学特性。针对在特殊环境服役的DLC薄膜,如高承载,高速运转的零部件,也会对DLC薄膜进行适当的掺杂来改变薄膜内部交联碳基质混合网络的成键方式与薄膜表面的化学状态,进而提高薄膜的性能,以实现在实际工况中的应用。其中掺杂的金属主要有Ti、Cr、W、Mo、Al、Ni、Cu、Co、Nb等,非金属有Si、N、F等,化合物有过渡态金属氮化物,氧化物及其硫化物等。通过掺杂能一定程度上缓解DLC薄膜的高内应力,热稳定性差等缺陷,进而改善DLC薄膜的环境敏感性,扩大其应用场合。为增强薄膜与基材之间的结合力,减小薄膜脱落失效的可能性,通常采用过渡层和多层梯度结构设计。如在金属基材上镀制薄膜时。钻头、铣刀DLC膜可以应用于钻头和铣刀上。闵行工具类金刚石

类金刚石DLC涂层应用。无锡滚刀类金刚石厂家

经过对类金刚石涂层制备过程的分析发现,当基体表面薄膜的厚度大于或等于1um时,薄膜会发生脱落,这与膜体-基底之间热膨胀系数不匹配有关。因此,如何改善膜基结合力,提高薄膜稳定性引起业内人士关注。薄膜与基体之间结合力的大小与沉积方法及沉积工艺参数有关,因此选择合适的沉积压力、偏压等参数,有助于提高膜体与基体之间的结合力,并延长类金刚石膜层的使用时间。改善基体状态当基体表面存在缺陷时,会影响膜与基体之间的结合,对此可以利用超声波、金刚石研磨等机械方法来清洗刀具基体,表面污染物及氧化物;另外,采用化学酸蚀方法,能够去除刀具基体表面的钴,并能粗化基体,增加膜基接触面积,提高膜基结合力。添加过渡层膜基之间热膨胀系数不匹配导致结合力差,有研究者认为可以在类金刚石膜和硬质合金刀具之间添加另外一种材料,但是鉴于薄膜厚度不能超过1um,所以可以在刀具基体表面涂抹一层与硬质合金基体热膨胀系数相匹配的涂层如Ti和Si等作为过渡层来改善类金刚石碳膜与基体结合强度,提高膜基结合力。无锡滚刀类金刚石厂家

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