无锡金属表面DLC工艺

时间:2021年10月19日 来源:

由于天然金刚石储量有限,人造金刚石成为人们工业应用的优先,但仍然存在制备温度高、成膜面积有限、基材结合性差等缺点。为此,科学家发明了几乎可以媲美金刚石的材料:类金刚石碳基(英文:Diamond-likeCarbon,缩写DLC)薄膜。在很多方面DLC有着和金刚石相近的性能,这也正是DLC名字——像金刚石一样的碳——由来的主要原因。当前,DLC薄膜,由于具有优异的机械性能、良好的化学稳定性、生物相容性、独特的光学特性,已广泛应用于精密仪器、汽车电子、医疗器材、**工业等重要领域。然而,DLC薄膜是一种非晶态薄膜碳材料,从成键形式来看,其结构中不仅存在着碳元素的3种杂化键,sp、sp2、sp3,同时,由于制备技术的影响,结构中还存在少量的氢元素。这几种成键形式和元素的不同组合,构成不同形态的DLC结构,从而表现出不同的性质。为什么DLC薄膜内应力大?无锡金属表面DLC工艺

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。 青浦表面DLCDLC涂层是在电离和分解的碳或烃类物质以通常为10-300eV的能量降落在基底表面时形成的。

DLC膜的性能“DLC”是英文“DIAMOND-LIKE CARBON”的缩写。DLC是一种由碳元素构成、在性质上和钻石类似,同时又具有石墨原子组成结构的物质。类金刚石薄膜(DLC)是一种非晶态薄膜,由于具有高硬度和高弹性模量,低摩擦因数,耐磨损以及良好的真空摩擦学特性,很适合于作为耐磨涂层,从而引起了摩擦学界的重视。目前制备DLC薄膜的方法很多, 不同的制备方法所用的碳源以及到达基体表面的离子能量不同, 沉积的DLC 膜的结构和性能存在很大差别, 摩擦学性能也不相同。DLC膜的性能包括:低摩擦系数、高耐磨性、高导热率、高电阻率、高硬度、良好的光学透过性和生物相容性,所以现在被广泛应用在机械、汽车、电子、光学、医疗等领域。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。

研究结果表明,采用射频等离子体增强化学气相沉积方法,可以在不锈钢表面沉积一定厚度的DLC碳膜,但是由于薄膜与基材之间存在较大的内应力,薄膜牢度较小,易剥落,且不耐磨。用旋转磁控电弧离子镀技术,在不锈钢金属表面先制备了Ti/TiC、Ti/TiN等中间过渡层,然后再用射频等离子体化学气相沉积(rfPEVCD)方法在过渡层上制备了DLC薄膜,发现所制备的DLC碳膜的附着牢度、摩擦性能、硬度均有很大提高。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。Ta-C涂层铣刀的切削寿命是含氢DLC涂层铣刀的1.5倍。

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。DLC类金刚石涂层性能及作用。永康纳米DLC工艺

类金刚石(DLC)的简介。无锡金属表面DLC工艺

利用射频等离子体增强化学气相沉积技术以CH4、H2为气源,Ar为稀释气体,在不锈钢、玻璃等基底上制备大面积类金刚石碳膜(DLC)。并对所制备的DLC碳膜采用拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等研究手段对样品的形貌和结构进行表征;利用纳米显微硬度计和摩擦磨损试验机对DLC碳膜的机械和摩擦学特性进行了研究,得到了摩擦性能随沉积参数和实验条件的变化规律,对DLC碳膜的自润滑机制和磨损机理进行了探索。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。无锡金属表面DLC工艺

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