珠海低摩擦加硬DLC涂層技術(shù)

淺談DLC涂層的摩擦性能。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)比較低可達(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(rùn)滑作用，環(huán)境也對(duì)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(shì)，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。DLC涂層廠多弧鍍膜與磁控濺射法鍍膜各有優(yōu)劣。珠海低摩擦加硬DLC涂層技術(shù)

DLC涂層的熱穩(wěn)定性。由于DLC屬亞穩(wěn)態(tài)的材料，熱穩(wěn)定性差是限制DLC膜應(yīng)用的一個(gè)重要因素，在300℃以上退火時(shí)即出現(xiàn)了sp3鍵向sp2鍵轉(zhuǎn)變，為此，人們進(jìn)行了大量的工作試圖提高其熱穩(wěn)定性。有研究發(fā)現(xiàn)：Si的加入可以明顯改善DLC膜的熱穩(wěn)定性，含20at%Si的DLC膜在740℃退火時(shí)才出現(xiàn)sp3鍵向sp2鍵轉(zhuǎn)變。同樣，金屬(如Ti、W、Cr)的摻入也可提高DLC膜的熱穩(wěn)定性，我們正在對(duì)這方面進(jìn)行研究。DLC涂層的耐腐蝕性。純DLC膜具有優(yōu)異的耐蝕性，各類酸、堿甚至王水都很難侵蝕它。但摻雜有其他元素的DLC膜的耐蝕性有所下降，這是由于摻雜的元素首先被侵蝕，從而破壞了膜的連續(xù)性所致。珠海低摩擦加硬DLC涂層技術(shù)淺談DLC涂層在鋰電設(shè)備中的應(yīng)用。

反響氣源的組成對(duì)DLC涂層結(jié)構(gòu)影響很大，特別是對(duì)DLC涂層的氫氣結(jié)構(gòu)有重要影響。首先，原子氫對(duì)石墨以及其他非金剛石相碳具有擇優(yōu)刻蝕的效果。堆積金剛石薄膜過程中，在沒有超平衡氫原子參與時(shí)，甲烷分解為石墨和金剛石鍵價(jià)結(jié)構(gòu)的速率是處于同一個(gè)數(shù)量級(jí)的?？墒钱?dāng)甲烷和氫氣的混合氣體中引入超平衡原子氫后，甲烷的熱分解效果和原子氫的刻蝕效果加在一起，就出現(xiàn)了金剛石的成長(zhǎng)速率為正，石墨的成長(zhǎng)速率為負(fù)的情況，即原子氫刻蝕石墨的速度遠(yuǎn)高于刻蝕金剛石的速度。因而，當(dāng)反響氣源中引入原子氫有利于添加DLC膜中sp3相含量，安穩(wěn)隨機(jī)共價(jià)鍵網(wǎng)絡(luò)，阻止其轉(zhuǎn)化為石墨相。其次，反響氣源中氫氣比例越高，DLC膜中含氫量越高，越有利于完成超i低突沖系數(shù)。經(jīng)過改變DLC膜中的氫含量，突沖因數(shù)可改變幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

涂層刀具是利用氣相沉積方法在強(qiáng)度高的硬質(zhì)合金或高速鋼基體表面涂覆幾個(gè)微米的高硬度、高耐磨性的難熔金屬或非金屬化合物涂層而獲得的。常用的涂層材料包括：金剛石、DLC、TiN、TiC、CrN、TiAIN、Al2O3、TiB2等。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞環(huán)安裝在活塞側(cè)壁的凹槽內(nèi)，環(huán)外圓面緊貼在氣缸內(nèi)壁。隨著活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，環(huán)面不斷地刮擦氣缸內(nèi)壁，產(chǎn)生較大的摩擦功損耗，工況比較惡劣，影響到發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的能耗和使用壽命；含氫DLC涂層（以下簡(jiǎn)稱DLC）和無氫DLC涂層（以下簡(jiǎn)稱TaC）作為一種新的涂層材料和技術(shù)，因?yàn)榫哂懈觾?yōu)異的性能得到業(yè)界的重視。與CrN相比，DLC可以有效減少摩擦，進(jìn)一步降低摩擦功損耗，重要的一點(diǎn)是更加不易拉缸。在以非燃油為燃料的新能源汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中，DLC涂層的活塞環(huán)可以在無潤(rùn)滑油的干態(tài)摩擦條件下起到良好的潤(rùn)滑和耐磨減磨的作用，這也是目前解決這類活塞環(huán)壽命和節(jié)能問題的主要手段。手機(jī)外殼、手表、五金衛(wèi)浴等也普遍使用DLC涂層。利晟納米：DLC涂層的主要性能。

 DLC類涂層當(dāng)中z普遍的是通過各種PA-CVD（等離子輔助CVD，通過射頻、微波或其他等離子激i活方式）制備的含氫類DLC。含氫類DLC涂層具有相對(duì)高的顯微硬度（一般在2000～3000HV）和極低的摩擦系數(shù)（0.05～0.15，干式）。通過PA-CVD方法制備的含氫DLC涂層表面粗糙度非常低。Z近，它們已經(jīng)成為汽車引擎零部件，如梃桿、活塞桿和各種柴油噴射系統(tǒng)零部件涂層的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。另一類DLC涂層，ta-C涂層正在越來越引起人們的興趣。因?yàn)榇祟愅繉泳哂蟹浅８叩挠捕燃捌鋷淼姆浅：玫哪湍Σ列阅?。另外，無氫類ta-C涂層結(jié)合某些潤(rùn)滑劑能夠明顯減少摩擦，例如在尼桑汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)氣閥機(jī)構(gòu)上就有此類技術(shù)的應(yīng)用。此類DLC涂層一般通過石墨靶的電弧蒸發(fā)來獲得。涂層的特點(diǎn)是非常高的硬度值，一般在4000～7000HV，并且?guī)缀醪缓瑲洹Ｋ猿０汛祟愅繉咏凶鰺o氫類DLC涂層。在ta-C類DLC涂層中，碳原子以類似水晶體4晶點(diǎn)結(jié)構(gòu)（四面體）為主體。DLC涂層具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，耐腐蝕(防酸、堿、鹽)性能好，熱導(dǎo)率高。珠海低摩擦加硬DLC涂層技術(shù)

關(guān)于DLC涂層的特點(diǎn)與應(yīng)用。珠海低摩擦加硬DLC涂層技術(shù)

金剛石涂層工藝流程：1、工件基體處理。這一步是比較重要的，將工件拋光到小于Ra0.2um,涂覆處理后的工件才可得到滿意的表面質(zhì)量，這對(duì)成形一些具有光學(xué)性能要求的零件是非常重要的，類似成形光學(xué)鏡頭和成形LED零件等。操作的時(shí)候需要注意基體表面處理不能留有死角，這影響到膜層是否能與基體牢固地結(jié)合。2、充分清洗。將要涂覆的工件進(jìn)行充分清洗，涂覆的母材、質(zhì)量水平和幾何形狀決定了清洗的工藝。工件裝在設(shè)定的夾具上，夾具是在使腔體裝載尺寸優(yōu)化和保證涂覆均勻的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。清洗方法為真空室抽真空至10-6托(高真空)來排除系統(tǒng)中的任何污染物，真空室中通入惰性氣體并使其離子化，導(dǎo)致產(chǎn)生輝光放電(等離子體)，這是氣體清洗階段使零件做好金屬沉淀準(zhǔn)備。3、金屬沉淀。在用于沉淀的固體金屬上（指靶材）加載高電流、低電壓電弧，金屬被蒸發(fā)并且瞬間離子化，屬離子在高能量的作用下通過惰性氣體或活性氣體進(jìn)入腔體并沉淀在工件上。在金屬沉淀過程中蒸發(fā)了的金屬(靶材)保持不變。在激i活的沉淀過程中，改變氣體的體積或種類將會(huì)改變膜層的性質(zhì)，形成像碳化物、氮化物或氧化物的陶瓷。同樣，通過改變靶材的材質(zhì)也可以產(chǎn)生不同的膜層。珠海低摩擦加硬DLC涂層技術(shù)

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