DLC加工

时间:2023年10月23日 来源:

1.DLC类金刚石(镀钛)涂层(diamondlikecarbon,简称DLC)是一种在微观结构上含有金刚石成分的涂层。构成DLC的元素为碳。碳原子和碳原子之间的不同结合方式,使其较为终产生不同的物质:金刚石(Diamond)-碳碳以sp3健的形式结合;类金刚石(DLC)-碳碳以sp3和sp2健的形式结合;石墨(Graphite)-碳碳以sp2健的形式结合。DLC涂层的工业化生产开始于上世纪末和本世纪初,和普通的应用于模具上的硬质涂层(如TiN,TiAlN,CrN,TiCN等)相比是一种崭新的涂层技术。目前在世界范围内,能将这一技术很好应用的厂家也没有。DLC是新一代硬质涂层技术和应用的典型材料以及发展方向。DLC涂层在模具上的应用,冲压成形模具:凸模、凹模、精密冲裁、压印成形零件等。DLC加工

1.为避免刀具过热发生变形影响加工精度和延长其使用寿命,通常使用切削液。要解决减少或免除切削液带来的问题,刀具镀层不仅应使刀具具有长寿命,且应有自润滑的功能。类金刚石涂层DLC的出现在对某些材料的机械加工方面显示出优势,但经过多年的研究表明类金刚石涂层DLC的内应力高、热稳定性差和与黑色金属间的触媒效应使SP3结构向SP2转变等三种缺点,决定了它目前只能应用于加工有色金属,因而限制了它在机加工方面的进一步应用。杭州防锈DLC生产企业DLC是一种非晶态薄膜,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特性,是耐磨涂层。

1.通过调节DLC薄膜的沉积工艺可以改变DLC薄膜中sp2杂化碳的含量以及氢的含量,进而影响DLC薄膜的摩擦性能;真空、惰性气体和低湿环境有利于获得更好的摩擦效果;过渡层和偏压有利于提高DLC薄膜与基底之间的附着力,其摩擦性能也会得到提升。2.类金刚石膜是无定形碳中含sp3键的亚稳态结构。由于它的组成、光学透过率、硬度、折射率和在化学腐蚀剂中的惰性以及抗摩擦性能十分相似于金刚石,其应用领域不断被拓宽,因此对类金刚石的研究也日益成为热点。

DLC涂层的主要性能1、力学性能a、硬度及弹性模量。不同的沉积方法制备的DLC膜硬度及弹性模量差异很大,用磁过滤阴极电弧法可以制备出硬度达到甚至超过金刚石的DLC膜,用阴极电弧法制备的DLC膜比较高硬度可达50GPa以上,而用离子源结合非平衡磁控溅射法制备的DLC膜硬度达21GPa。膜层内的成分对膜层的硬度有一定的影响,Si、N的掺入可以提高DLC膜的硬度。DLC膜具有较高的弹性模量,虽低于金刚石(110GPa),但明显高于一般金属和陶瓷的弹性模量。b、内应力和结合强度。薄膜的内应力和结合强度是决定薄膜的稳定性和使用寿命,影响薄膜性能的两个重要因素,内应力高和结合强度低的DLC膜容易在应用中产生裂纹、褶皱,甚至脱落,所以制备的DLC膜比较好具有适中的压应力和较高的结合强度。大部分研究表明,直接在基体上沉积的DLC膜的膜\基结合强度一般比较低,通过采用Ti\TiN\TiCN\TiC中间梯度过渡层的方法提高DLC膜与基体的结合强度,在模具钢上沉积DLC膜的结合强度达44N-74N,制备的膜导总体厚度可达5um。‍DLC涂层的工业化生产开始于上世纪末和本世纪初,和普通的应用于模具上的硬质涂层比是一种崭新的涂层技术。

DLC热稳定性由于DLC属亚稳态的材料,热稳定性差是限制DLC膜应用的一个重要因素,在300℃以上退火时即出现了sp3键向sp2键转变,为此,人们进行了大量的工作试图提高其热稳定性。有研究发现:Si的加入可以明显改善DLC膜的热稳定性,含20at%Si的DLC膜在740℃退火时才出现sp3键向sp2键转变。同样,金属(如Ti、W、Cr)的掺入也可提高DLC膜的热稳定性。耐腐蚀性纯DLC膜具有优异的耐蚀性,各类酸、碱甚至王水都很难侵蚀它。但掺杂有其他元素的DLC膜的耐蚀性有所下降,这是由于掺杂的元素首先被侵蚀,从而破坏了膜的连续性所致。8. 以类金刚石(DLC)薄膜作为电极进行污水处理时,具有比IrO2/Ta2O5钛涂层电极、PbO2等电极更好的氧化效果。淮安纳米DLC功能

DLC抑菌能力并不突出,但可通过掺杂其他元素、改变工艺参数等措施使其成为较为理想的无机抑菌薄膜材料。DLC加工

1.由于含有金刚石成分,DLC具有很多优良的特性:高硬度-60GPa或Hv4800以上;低摩擦系数0.02;极好的膜层致密性;良好的化学稳定性以及良好的光学性能等。应用于模具上的DLC涂层所表现出的特殊性能远超过其它硬质涂层。涂以DLC的冲压模具主要应用包括:石墨切削,各种有色金属(如铝合金,铜合金等)切削,非金属硬质材料(如亚克力,玻璃纤维,PCB材料)切削等。1.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。DLC加工

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