江門模具DLCDLC涂層處理

來源: 發(fā)布時間:2023-01-31

DLC涂層在刀片上的應(yīng)用。現(xiàn)在DLC也在各種刀片如剪刀、刮胡刀等上的應(yīng)用。DLC膜減小了刀片與皮膚的摩擦,改善了刀片的性能,延長了使用壽命。DLC涂層在關(guān)鍵零部件上的應(yīng)用DLC膜在許多關(guān)鍵零部件也能發(fā)揮其優(yōu)良的性能,如在制成式斯特林制冷機(jī)的活塞上的應(yīng)用利用其低的摩擦系數(shù),降低摩擦力,提高耐磨性,達(dá)到無油潤滑及使用壽命要求。在縫紉機(jī)配件-旋梭上鍍DLC膜替代原來的電鍍硬鉻處理,不但避免了污染環(huán)境的問題,而且,明顯提高工件表面硬度及耐磨性,使用壽命提高了10倍以上,同時,也因表面膜層摩擦系數(shù)降低后,使機(jī)器運行過程中產(chǎn)生的噪音變小。DLC涂層的摩擦系數(shù)很低,不易與工件材料發(fā)生粘結(jié)。江門模具DLCDLC涂層處理

DLC涂層表面非常光滑,有著耐磨和固體潤滑功能。其應(yīng)用非常廣,在不同工業(yè)領(lǐng)域都能找到它的應(yīng)用例子。涂層(coating)是涂料一次施涂所得到的固態(tài)連續(xù)膜,是為了防護(hù),絕緣,裝飾等目的,涂布于金屬,織物,塑料等基體上的塑料薄層。涂料可以為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài),通常根據(jù)需要噴涂的基質(zhì)決定涂料的種類和狀態(tài)。依據(jù)所用涂料的種類而有不同的稱呼,如底漆的涂層稱為底漆層,面漆的涂層稱為面漆層。一般涂料所得涂層較薄,約在20~50微米,厚漿型涂料則一次可得厚達(dá)1毫米以上的涂層。是為了防護(hù),絕緣,裝飾等目的,涂布于金屬,織物,塑料等基體上的塑料薄層。DLC具有良好的耐磨、減磨特性,是一種優(yōu)異的表面抗磨損改性膜。DLC膜在在紅外區(qū)具有很高的透過率,在可見光區(qū)有一定程度的吸收,它的折射率一般在1.5-2.5,受沉積技術(shù)的影響而有所不同,根據(jù)工藝條件不同而改變。另外,DLC具有優(yōu)異的抗腐蝕能力,耐酸、耐堿。正是由于DLC的這些特性,DLC一直被普遍用在紅外窗口器件上,用于保護(hù)涂層。江門模具DLCDLC涂層處理dlc涂層的優(yōu)缺點有哪些?

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)運動,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)動機(jī)整機(jī)的能耗和使用壽命;含氫DLC涂層(以下簡稱DLC)和無氫DLC涂層(以下簡稱TaC)作為一種新的涂層材料和技術(shù),因為具有更加優(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,重要的一點是更加不易拉缸。在以非燃油為燃料的新能源汽車發(fā)動機(jī)中,DLC涂層的活塞環(huán)可以在無潤滑油的干態(tài)摩擦條件下起到良好的潤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。

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。淺談DLC涂層設(shè)備的技術(shù)原理。

什么是DLC涂層生長機(jī)理?DLC涂層可分為無氫類金剛石碳膜(a-C)和氫化類金剛石碳膜(a-C:H)兩大類。這兩類DLC涂層的生長機(jī)理略有不同。什么是DLC涂層生長機(jī)理?1、含氫DLC涂層的生長機(jī)理對于含氫的DLC涂層,與CVD金剛石涂層一樣,一般認(rèn)為碳與碳、碳與氫原子進(jìn)行雜化,形成堅固的四面體結(jié)構(gòu),氫原子的存在促進(jìn)形成SP3鍵,而刻蝕掉已經(jīng)形成的SP2鍵;在無序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,氫原子能夠終止碳原子至外端的懸掛鍵,阻止碳原子形成SP2鍵。由于氫原子的存在可以幫助和促進(jìn)SP3鍵的形成,因此人們認(rèn)為氫的存在是DLC涂層中形成SP3鍵所必需的,而且還建立了SP3與氫含量的關(guān)系。研究表明,隨著環(huán)境中氫原子含量的增加,涂層中SP3鍵含量增加,而且還發(fā)現(xiàn)氫含量為50%附近時硬度至大。含氫類金剛石涂層的生長模型分為三個階段,即等離子體的反應(yīng)(氣體的分子或原子分解、電離);等離子體與表面作用以及涂層淺表面的作用。2、無氫DLC涂層的生長機(jī)理由于氫原子在一定含量范圍內(nèi)可以促進(jìn)涂層中SP3鍵的形成,很多研究者利用加氫技術(shù)來提高層中SP3的含量,但在隨后的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)事實并非如此。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。湛江PVDDLC涂層價格

DLC涂層的基本概念和特點。江門模具DLCDLC涂層處理

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。江門模具DLCDLC涂層處理

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