宁波金属表面DLC工艺

采用磁控溅射的方法,利用氩气和甲烷为气源,在中国较早汽车股份有限公司自主研发的发动机配气机构的挺柱上制备类金刚石(DLC)薄膜.利用摩擦磨损试验机和发动机配气机构试验台架,研究了DLC涂层挺柱的摩擦学行为及其对发动机节能的影响.试验结果表明,在边界润滑条件下,DLC涂层挺柱的摩擦因数比原零件降低67％,抗磨损性能大幅度提高；在实际使用工况下,配气机构的摩擦损失降低6％.DLC涂层零件可以降低发动机摩擦损失,适用于汽车低碳技术路线.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（DLC）是一种非晶态薄膜。宁波金属表面DLC工艺

利用非平衡磁控溅射技术在316L不锈钢基底和316L不锈钢基底喷焊Ni60C涂层表面分别制备a-C、a-C∶H、a-C∶Cr3种类金刚石碳基(DLC)薄膜,对比分析了不同防护体系在5％H2SO4(质量分数)溶液中的耐磨蚀性能.结果表明:较单层DLC薄膜,Ni60C/DLC复合体系膜-基结合强度大幅提高,腐蚀磨损性能明显改善,其摩擦系数在～×10-8～×10-8mm3/N·m之间.Ni60C涂层作为硬质支撑层提高了薄膜的承载能力,且有效了腐蚀摩擦过程中碳基(DLC)薄膜的石墨化进程,提高了Ni60C/DLC复合体系耐磨蚀性能.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。宁波金属表面DLC工艺退火处理对WC-DLC薄膜结构及性能的影响。

类金刚石膜是一类性质类似于金刚石的具有多项质量性能的新型膜材料，它的面世是人类膜材料科学的一大进步。由于类金刚石膜的高耐磨性、低摩擦系数、热稳定性、红外透光性、高电阻、低介电常数及生物相容性，适合于多个领域的应用，同时类金刚石膜的制备方法简单，使其引起人们的关注。我们来谈谈类金刚石膜的发现、结构和制备方法，介绍一下多层类金刚石膜在机械、光学、医疗、电子、航天等领域的应用，总结一下它的研究现状和发展前景。随着人类对金刚石的研究的深入和其应用的，人类对其的需求越来越大，但是，由于制备金刚石的工业化工艺条件比较难以实现，因此人们渴望能有一种可以替代金刚石的新材料。类金刚石膜（diamond-like-carbon）简称DLC，是一类性质类似于金刚石具有高电阻率、高硬度、热稳定性、高电阻、低介电常数、的光学性能、及良好的生物相容性等多项优良性能的非晶体碳膜，一般利用非平衡气相工艺合成的以碳或以碳和氢为主要成分的一种兼有自身独特低摩擦系数和高耐磨性的材料。随着人们研究的深入，发现DLC是一种集多个优点于一身的且应用前景十分广阔的新型薄膜材料。世界各国对其的研究也在不断的深入中。

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。DLC薄膜作为微型钻头涂层的应用具有很好的指导意义。

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。不同的制备方法，DLC膜的成分、结构和性能不同。类金刚石碳膜（Diamond-likecarbonfilms，简称DLC膜）作为新型的硬质薄膜材料具有一系列优异的性能，如高硬度、高耐磨性、高热导率、高电阻率、良好的光学透明性、化学惰性等，可用于机械、电子、光学、热学、声学、医学等领域，具有良好的应用前景。我们开发了等离子体-离子束源增强沉积系统，并同过该系统中的磁过滤真空阴极弧和非平衡磁控溅射来进行DLC膜的开发。该项技术用于电子、装饰、宇航、机械和信息等领域，用于摩擦、光学功能等用途。目前在我国技术正处于发展和完善阶段。DLC薄膜为什么在红外是透过的？宁波金属表面DLC工艺

DLC类金刚石涂层性能及作用。宁波金属表面DLC工艺

随着发动机技术的发展，特别是中重型柴油机，爆发压力越来越大，以及活塞材料替换为钢质材料，传统工艺的活塞销和连杆极易咬合。另外随着发动机噪音控制标准以及提升功耗的需求，对活塞销与活塞的配合间隙越来越小，传统工艺的活塞销对新的要求难以实现。DLC涂层活塞销，表面的DLC涂层是60%的类金刚石+30~40%C，能有效解决咬合问题，同时C有自润滑性，在润滑不良的状态下仍能有效工作，对以上存在的问题能较好的解决。DLC活塞销突出特点：1、提高载荷承载能力，抗咬合，特别是重型大功率柴油机；2、提高硬度，减少摩损，延长活塞销使用寿命，硬度可以达到HV3000；3、减少摩擦功损失，摩擦系数降低45%；4、降低噪音与排放；5、良好的干摩擦润滑性能；6、与润滑油的兼容性，良好的可湿性。宁波金属表面DLC工艺