宝山电镀类金刚石技术

采用高功率脉冲磁控溅射技术制备DLC膜层,研究了偏压的变化对膜层结构及主要力学性能的影响.利用扫描电镜、原子力显微镜、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪、纳米压入仪、划痕仪和磨擦磨损试验仪分析检测了DLC膜结构与性能.结果表明:偏压的提高,有利于改善DLC膜的表面光洁度及致密性,DLC膜表面均方根粗糙度Rq由不施加偏压时的9nm降低至偏压为-350V的7nm;致密性的提高使沉积速率略有下降,膜层厚度减小.偏压的增加,DLC膜内部sp3含量先增加后减小趋势,在偏压为-250V时,DLC膜中sp3含量比较高.偏压的增大,DLC膜的硬度、杨氏模量和摩擦磨损等主要力学性能均呈先增大后减小的趋势,并在偏压为-250V时达到比较高值,与微观结构变化趋势相吻合.。类金刚石碳膜淀积工艺及设备研制。宝山电镀类金刚石技术

    类金刚石碳（Diamond-likecarbon，DLC）是存在有七种不同的形式，却表现出一些金刚石特性的无定形碳。由于它的一些特性，它通常被用作其它材料的涂层材料。所有的七种形式都拥有大量sp杂化的碳原子。它们属于不同类型的原因是，即使是金刚石也被发现有两种晶型：其中较常见的一种是立方晶体，而较不常见的一种(蓝丝黛尔石)是六方晶体。通过在纳米尺度结构的不同方法混合这些晶型，类金刚石涂层可以同时拥有非晶、有弹性，且是纯sp杂化连接的"金刚石"。其中较硬、较强、较光滑的是被称为四面体非晶碳（ta-C）的一种混合物。例如，2微米厚度的ta-C涂层可以增加常规(例如304型)不锈钢针对磨料磨损的抵抗力，从而增加其在这类使用中的寿命从1周到85年不等。这种ta-C可以被认为是"纯"形式的类金刚石碳，因为它由sp连接的碳原子组成。一些填料例如氢，石墨sp杂化碳，以及金属，被用在其它六种类金刚石碳中，以减少生产费用或者增加其它的一些性能。这些种类的类金刚石几乎可以用在任何具有兼容真空环境的材料中。在2006年，欧盟内的外包类金刚石涂层市场估计市值达约三千万欧元。2011年11月。 嘉定滚齿刀类金刚石DLC(类金刚石镀膜(Diamond-like carbon)) 。

由于类金刚石涂层的机械性能由sp3键决定，而电学和光学性能由sp2键决定，高温条件可以促使sp3键转化为sp2键，从而使薄膜的机械性能降低，电学和光学性能增强，不利于薄膜的稳定。类金刚石涂层可以分为含氢及无氢两种类型，有研究表明，在制备含氢类金刚石涂层薄膜过程中，若退火温度低于400°C时，膜结构可以保持稳定，当温度超过400°C时就会导致sp3键转化为sp2键，使得晶体结构向石墨结构转化，所以，高温可以造成薄膜结构不稳定，耐热性差。在含氢类金刚石涂层制备中加入Si等杂质元素，可以改变sp2键及sp3键的成键方式，增加类金刚石涂层的热稳定性。同样，无氢类金刚石涂层薄膜的热稳定性大小也与sp3含量有关，随着sp3含量降低热稳定性变小。另外，薄膜厚度增加可以使sp3键含量也增加，从而提高热稳定性。还有研究发现，采用液相法制成的类金刚石涂层热稳定性极高，有效地解决了这一问题。

类金刚石的光学性能及应用。DLC薄膜具有良好的光学透明度，宽的光学带隙，在可见光区通常吸收率高，不透明，但是在红外区和微波频段则具有很高的透过率和较低的吸收率。由于DLC薄膜具有光谱宽透过率高、硬度高、摩擦系数小、化学稳定性好等优点，可以作为多种光学材料如硅、锗、玻璃、硫化锌等的增透/保护膜，起到抗磨损、耐腐蚀、抗潮解和抗氧化的作用。国外已相继将其应用在太阳能硅电池、高功率二氧化碳激光器窗口、潜望镜红外窗口、陆瞄准具红外窗口、飞机前视红外窗口、导弹头罩窗口和宇航探测器等方面。类金刚石在机械性能与应用。DLC薄膜具有很高的硬度和弹性模量，不同的沉积方法制备的DLC薄膜硬度差异很大，尤其是用激光溅射或磁过滤阴极电弧法制备出的DLC薄膜，其硬度高达70-110GPa，与金刚石相当。因制备方法或者沉积的工艺参数以及成分不同，造成sp3/sp2比例以及氢含量不同，也会影响薄膜的力学性能。类金刚石碳膜(DLC膜)的结构性质及其应用。

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。类金刚石薄膜资料介绍。绍兴铣刀类金刚石

不同过渡层对DLC薄膜力学性能和摩擦学性能的影响。宝山电镀类金刚石技术

我们知道，在常温常压下金刚石是亚稳相，这其中碳原子的4 个价电子是以sp3杂化方式形成四面体配位的键合结构。而石墨则是一种更稳定的同素异形体，它的碳原子以sp2 杂化方式形成三配位键合结构。石墨的形成在热动力学上优于金刚石的形成，这意味着亚稳相的 sp2杂化键合只能在非平衡过程中形成。类金刚石薄膜都是亚稳态材料，在制备方法中需要有荷能离子轰击生长表面这一关键。自从Aisenberg 和Chabot 两位科学家利用碳离子束沉积出DLC 薄膜以来，人们已经成功地研究出了许多物相沉积、化学气相沉积以及液相法制备DLC 薄膜的新方法和新技术。宝山电镀类金刚石技术