江門五金件低溫DLC涂層加工

來源: 發(fā)布時間:2022-11-11

多弧鍍涂層顏色較為穩(wěn)定,特別是在做 TiN 涂層時,每一次均容易得到相同穩(wěn)定的金黃色,令磁控濺射法望塵莫及。dlc涂層廠多弧鍍的缺乏之處是,在用傳統(tǒng)的 DC 電源做低溫涂層條件下,當(dāng)涂層厚度到達(dá)0.3μm 時,堆積率與反射率接近,成膜變得十分艱難。而且,薄膜外表開端變朦。多弧鍍另一個不足之處是,由于金屬是熔后蒸發(fā),因而堆積顆粒較大,致密度低,耐磨性比磁控濺射法成膜差??梢?,dlc涂層廠多弧鍍膜與磁控濺射法鍍膜各有優(yōu)劣,為了盡可能地發(fā)揮它們各自的優(yōu)越性,完成互補(bǔ),將多弧技術(shù)與磁控技術(shù)合而為一的涂層機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。DLC涂層主要用于鉆頭、銑刀、剪刀、刀片、模具及軸承等機(jī)械功能領(lǐng)域。江門五金件低溫DLC涂層加工

DLC涂層是類金剛石涂層。主要有兩種方式實現(xiàn),一種是CVD,化學(xué)氣相沉積,還有一種是PVD,物L(fēng)I氣相沉積,IP的意思是Ionplating,是離子鍍,是PVD技術(shù)的一種。DLC一般是黑色的,非常的耐磨、防滑,IP涂層就是離子鍍涂層,用來做DLC的也比較多。類金剛石涂層或簡稱DLC涂層是一種非晶態(tài)膜,基本上可分為含氫類金剛石(a-C:H)涂層和無氫類金剛石涂層兩種。含氫DLC涂層中的氫含量在20at.%-50at.%之間,sp3成分小于70%。無氫DLC涂層中常見的是四面體非晶碳(ta-C)膜。ta-C涂層中以sp3鍵為主,sp3含量一般高于70%。類金剛石涂層或簡稱DLC涂層是含有金剛石結(jié)構(gòu)(sp3鍵)和石墨結(jié)構(gòu)(sp2鍵)的亞穩(wěn)非晶態(tài)物質(zhì),碳原子主要以sp3和sp2雜化鍵結(jié)合。中山零配件低摩擦DLC涂層處理淺談DLC涂層設(shè)備的技術(shù)原理。

不同的沉積方法制備的DLC膜硬度及彈性模量差異很大,用磁過濾陰極電弧法可以制備出硬度達(dá)到甚至超過金剛石的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。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。

DLC(類金剛石)涂層作為一種較為常見的PVD涂層,和金剛石幾乎擁有一樣的特性。由于其具有高硬度和高彈性模量、低摩擦因數(shù)、耐磨損以及良好的真空摩擦學(xué)特性,很適合于作為耐磨涂層,因而通過氣相沉積工藝獲得的DLC涂層在眾多有耐磨性以及硬度要求的零件上得到廣泛應(yīng)用。DLC工藝溫度通常在200攝氏度左右,甚至更低,能夠處理大多數(shù)的汽車零件;DLC涂層細(xì)膩光滑,自潤滑性好,摩擦系數(shù)通常在0.1以下;硬度高,通常在Hv2200以上;尤其適合涂覆在汽車零件表面,承受頻繁持續(xù)的高i強(qiáng)度摩擦磨損,起到提高零件使用性能、延長使用壽命的作用;另外,DLCZ高可耐受350攝氏度,且耐腐蝕性好、化學(xué)穩(wěn)定性高、結(jié)構(gòu)致密,能夠勝任發(fā)動機(jī)的內(nèi)部溫度和工作環(huán)境。DLC涂層是良好的表面改性涂層,具有高硬度。

DLC涂層耐磨性能高。DLC膜不但具有優(yōu)異的耐磨性,而且具有很低的摩擦系數(shù),一般低于0.2,是一種優(yōu)異的表面抗磨損改性膜。DLC的摩擦系數(shù)隨制備工藝的不同和膜中成分的變化而變化,其摩擦系數(shù)可達(dá)0.005。摻雜金屬元素可能降低其摩擦系數(shù),但加入H能提高潤滑作用,環(huán)境也對摩擦系數(shù)有一定的影響。但總的來說,DLC膜與傳統(tǒng)的硬質(zhì)薄膜(如上述的TiN、TiC、TiAlN等)相比,在摩擦系數(shù)方面具有明顯優(yōu)勢,這些傳統(tǒng)硬質(zhì)薄膜的摩擦系數(shù)都在0.4以上。因此,DLC膜有可能在許多摩擦學(xué)領(lǐng)域替代這些傳統(tǒng)硬膜。制備的摻金屬DLC膜具有良好的抗摩擦磨損性能及低達(dá)0.13-0.15的摩擦系數(shù)。DLC涂層在新能源、紡織零部件、自動化零部件、半導(dǎo)體、機(jī)械運(yùn)動機(jī)構(gòu)、聲學(xué)等各個領(lǐng)域也得到普遍應(yīng)用。中山低摩擦低溫DLC涂層應(yīng)用

DLC涂層表面仍含有大量的鎢,這表明與傳統(tǒng)添加劑相比,DLC涂層表面的磨損更小。江門五金件低溫DLC涂層加工

dlc涂層的力學(xué)性能。a.硬度及彈性模量。不同的沉積方法制備的DLC膜硬度及彈性模量差異很大,用磁過濾陰極電弧法可以制備出硬度達(dá)到甚至超過金剛石的DLC膜[10],廣州有色金屬研究院用陰極電弧法制備的DLC膜比較高硬度可達(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[11]。膜層內(nèi)的成分對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。b.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膜比較好具有適中的壓應(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,廣州有色金屬研究院通過采用Ti/TiN/TiCN/TiC中間梯度過渡層的方法提高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[12],制備的膜導(dǎo)總體厚度可達(dá)5um。江門五金件低溫DLC涂層加工

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