長(zhǎng)三角DLC薄膜DLC涂層原理

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-07-20

dlc涂層在許多不同的工業(yè)領(lǐng)域都有廣闊應(yīng)用,那么dlc涂層的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些?一、dlc涂層的優(yōu)點(diǎn):1、優(yōu)良的力學(xué)性能(1)硬度及彈性不同的沉積方法制備的DLC膜硬度及彈性模量差異很大,用磁過(guò)濾陰極電弧法可以制備出硬度達(dá)到甚至超過(guò)金剛石的DLC膜,用陰極電弧法制備的DLC膜硬度可達(dá)50GPa以上,而用離子源結(jié)合非平衡磁控濺射法制備的DLC膜硬度達(dá)21GPa。膜層內(nèi)的成分對(duì)膜層的硬度有一定的影響,Si、N的摻入可以提高DLC膜的硬度。DLC膜具有較高的彈性模量,雖低于金剛石(110GPa),但明顯高于一般金屬和陶瓷的彈性模量。(2)內(nèi)應(yīng)力和結(jié)合強(qiáng)度薄膜的內(nèi)應(yīng)力和結(jié)合強(qiáng)度是決定薄膜的穩(wěn)定性和使用壽命,影響薄膜性能的兩個(gè)重要因素,內(nèi)應(yīng)力高和結(jié)合強(qiáng)度低的DLC膜容易在應(yīng)用中產(chǎn)生裂紋、褶皺,甚至脫落,所以制備的DLC膜具有適中的壓應(yīng)力和較高的結(jié)合強(qiáng)度。大部分研究表明,直接在基體上沉積的DLC膜的膜\基結(jié)合強(qiáng)度一般比較低,通過(guò)采用Ti\TiN\TiCN\TiC中間梯度過(guò)渡層的方法提高DLC膜與基體的結(jié)合強(qiáng)度,在模具鋼上沉積DLC膜的結(jié)合強(qiáng)度達(dá)44N-74N,制備的膜導(dǎo)總體厚度可達(dá)5um。電弧沉積DLC涂層的優(yōu)點(diǎn)是沉積速率高、硬度更高以及穩(wěn)定性更好。長(zhǎng)三角DLC薄膜DLC涂層原理

從根本上來(lái)看,DLC薄膜之所以未能在世界范圍內(nèi)獲得普遍應(yīng)用,主要技術(shù)瓶頸體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。①DLC薄膜在沉積過(guò)程中產(chǎn)生較高的內(nèi)應(yīng)力,使其與基體(特別是金屬材料)的結(jié)合力差,膜層容易起皮、脫落,限制了DLC薄膜的沉積厚度。為了克服這一問(wèn)題,可利用多層膜和梯度膜作為過(guò)渡層,金屬或非金屬摻雜也是行之有效的手段。②DLC薄膜的熱穩(wěn)定性差,當(dāng)溫度高于200°C時(shí)即發(fā)生氫解離石墨化轉(zhuǎn)變,高于450°C時(shí),開(kāi)始出現(xiàn)明顯的氧化現(xiàn)象及完全氫解離,DLC薄膜性能將明顯變差,從而限制了其使用范圍。目前,主要是通過(guò)各種金屬或非金屬摻雜技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題,達(dá)到改善DLC薄膜熱穩(wěn)定性的目的。但是從表現(xiàn)結(jié)果來(lái)看,其熱穩(wěn)定性仍未得到明顯改善,如何通過(guò)各種結(jié)構(gòu)和成分設(shè)計(jì)來(lái)有效改善碳基薄膜C-C骨架的穩(wěn)定性仍然是未來(lái)技術(shù)突破的重中之重。③碳基薄膜材料存在韌性低、脆性強(qiáng)以及其摩擦學(xué)行為具強(qiáng)環(huán)境敏感性等問(wèn)題,從目前來(lái)看,基于元素?fù)诫s、多相復(fù)合、非晶-納米晶復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)筑、薄膜內(nèi)部特殊納米組織調(diào)控、微/納表界面織構(gòu)優(yōu)化等多尺度耦合設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)薄膜材料多界面/多結(jié)構(gòu)的跨尺度構(gòu)筑,可能是獲得強(qiáng)韌性和低環(huán)境敏感性碳基薄膜的突破口。珠海模具DLCDLC涂層加工技術(shù)淺談DLC涂層設(shè)備的技術(shù)原理。

隨著各種應(yīng)用的功率密度和許多小型設(shè)備負(fù)重的不斷增加,機(jī)械設(shè)備更加需要減小摩擦,減輕磨損,把軸承和硬件表面的損害降到Z小。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),近年來(lái),汽車(chē)和工業(yè)設(shè)備的設(shè)計(jì)師加大了涂層的應(yīng)用。在與潤(rùn)滑問(wèn)題相關(guān)的一半以上的軸承故障中,涂層能夠把對(duì)機(jī)械的損害降低到Z小。鐵姆肯(Timken)公司的產(chǎn)品研發(fā)**在虛擬摩擦學(xué)前沿會(huì)議上表示:“在潤(rùn)滑不足的情況下,摻鎢類(lèi)金剛石薄膜(tungsten-dopeddiamond-likecarbon)可以發(fā)揮明顯的作用?!边@種類(lèi)金剛石薄膜簡(jiǎn)稱WC-DLC,能夠增加潤(rùn)滑油膜的厚度,修復(fù)軸承滾道的細(xì)微損傷。通過(guò)降低杯錐滾道表面的粗糙度,來(lái)幫助解決由碎屑引起的軸承疲勞問(wèn)題,還能很大程度地減少粘著磨損,以及粘著磨損帶來(lái)的假布氏硬度、微振磨損、劃痕和打滑等問(wèn)題。

在涂覆完成后,還需要對(duì)成形后工件的膜層質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),包括工件的光澤、膜層的厚度是否均勻而且尺寸在控制范圍之內(nèi),以及膜層是否出現(xiàn)分層現(xiàn)象等。如果成形后的膜層出現(xiàn)光澤不均勻、有花紋現(xiàn)象,則有可能是靶材的材質(zhì)的純凈度不夠,含有較多的雜質(zhì)所致。另外還有一種可能性是涂覆設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題,沒(méi)有穩(wěn)定的工藝環(huán)境。出現(xiàn)這種情況,首先要排查是否設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題,如果不是則必須更換靶材。在設(shè)備穩(wěn)定的情況下,膜層的厚度取決于成形的工藝時(shí)間.出現(xiàn)膜層厚度超差一般都是處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短所致,只要調(diào)整處理時(shí)間就可以解決問(wèn)題。DLC涂層沉積設(shè)備組成系統(tǒng)有哪些?主要有五部分。

類(lèi)金剛石涂層(Diamond Like Carbon,簡(jiǎn)稱DLC)是一種在微觀結(jié)構(gòu)上含有金剛石成分的涂層。構(gòu)成DLC的元素為碳。碳原子和碳原子之間的不同結(jié)合方式,使其Z終產(chǎn)生不同的物質(zhì):金剛石(Diamond)-碳碳鍵以SP2雜化的形式結(jié)合;類(lèi)金剛石(DLC)-碳碳鍵以SP2雜化和SP3雜化的形式結(jié)合;石墨(Graphite)-碳碳鍵以SP2雜化的形式結(jié)合。DLC涂層是一種高密度非晶態(tài)的聚合材料,其涂層溫度≤200℃.該涂層具有以下特性:1.具有和鉆石類(lèi)似的諸多物理性能:硬度在Hv2000~2500;摩擦系數(shù)為0.1;2.該涂層具有非常普遍的摩擦學(xué)應(yīng)用:低摩擦系數(shù),高耐磨性,強(qiáng)耐腐蝕性和高達(dá)350?C耐熱性能;塑膠模具光潔面能達(dá)到A2級(jí);3.涂層產(chǎn)品普遍應(yīng)用于高精密模具、有色金屬及石墨類(lèi)材料加工刀具、汽車(chē)零部件、醫(yī)療器械以及有自潤(rùn)滑要求的耐磨零件等領(lǐng)域。對(duì)于活塞和連桿,可通過(guò)使用帶 DLC 涂層的活塞銷(xiāo)省去軸套。珠三角刀具DLCDLC涂層處理

利晟納米:DLC涂層在鋰電設(shè)備中的應(yīng)用。長(zhǎng)三角DLC薄膜DLC涂層原理

對(duì)刀具進(jìn)行涂層處理是提高刀具性能的重要途徑之一,涂層刀具的出現(xiàn),使刀具切削性能有了較大的提高,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,涂層刀具在數(shù)控加工領(lǐng)域有巨大潛力,將是今后數(shù)控加工領(lǐng)域中Z重要的刀具品種。目前國(guó)外硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的涂層比例在70%以上,歐洲齒輪刀具的涂層比例高達(dá)90%。涂層技術(shù)已應(yīng)用于立銑刀、鉸刀、復(fù)合孔加工工具、齒輪滾刀、剃齒刀、成形拉刀及各種機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀片,滿足高速切削加工各種鋼和鑄鐵、耐熱合金和有色金屬等材料的需要。長(zhǎng)三角DLC薄膜DLC涂層原理

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