廣東精密零配件加硬耐磨DLC涂層應用

來源: 發(fā)布時間:2023-05-04

利晟納米DLC涂層在模具上的應用:① 沖壓成形模具:凸模、凹模、精密沖裁、壓印成形零件等。② 注塑成形模具:模腔和型芯、頂桿及各類鑲件等。 ③ 半導體模具:引腳成形模具的刀口件、封裝模具的成形鑲件和鑲塊等。④ 其他零部件:軸類、齒輪、軸承、凸輪和從動滾輪等。DLC涂層具有高硬度、表面平滑、低磨擦系數、易脫模、耐磨耗、耐酸堿、熱導性佳及低溫制程等特性。材料的高壓沖刷與顆粒很難對其造成損傷,因而遠比其它材料更適合應用在模具的保護上,大幅度地增加模具使用壽命。由于DLC涂層特有的性能,被普遍應用于模具,紡織零件,醫(yī)療器械,刀具,汽車發(fā)動機零件,裝飾等行業(yè)。廣東精密零配件加硬耐磨DLC涂層應用

什么是DLC涂層生長機理?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涂層的生長機理略有不同。什么是DLC涂層生長機理?1、含氫DLC涂層的生長機理對于含氫的DLC涂層,與CVD金剛石涂層一樣,一般認為碳與碳、碳與氫原子進行雜化,形成堅固的四面體結構,氫原子的存在促進形成SP3鍵,而刻蝕掉已經形成的SP2鍵;在無序的網絡結構中,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SP3鍵的形成,因此人們認為氫的存在是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(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涂層的生長機理由于氫原子在一定含量范圍內可以促進涂層中SP3鍵的形成,很多研究者利用加氫技術來提高層中SP3的含量,但在隨后的應用中發(fā)現事實并非如此。廣東精密零配件加硬耐磨DLC涂層應用DLC涂層和PVD涂層在我們的日常生活中的運用非常廣。

制備較厚無氫DLC涂層的方法:生產無氫DLC涂層的技術還有待發(fā)展,生產超過5微米技術已經比較少見,原因是由于金剛石涂層的硬度高,與基底的結合力問題不好解決,另外沉積過程中金剛石涂層本身的內應力也非常大,所以無氫DLC涂層工藝的難度很高。從生產設備的角度來看,如果需要沉積厚度超過50微米的涂層,涂層本身沉積速率比較低的情況下,需要很長的沉積時間,所以弧源的設計和供氣方式都有很高的設計要求。德國研究所設計了一種石墨柱弧的弧源,利用高能量的激光系統(tǒng),轟擊石墨柱弧的表面,在沒有離子源輔助沉積的情況下,生產出了厚度超過50微米的純碳無氫DLC涂層,主要應用在汽車零部件方面,高性能汽車的曲軸、活塞、活塞環(huán)、氣門頂桿等。該制備方法需要長期在復雜的摩擦條件下可靠工作,需要很高的耐磨和潤滑性能,但質量優(yōu)異,在超過30年的時間里可以免維護。

應用于活塞環(huán)上的DLC主要采用磁控濺射技術和離子束技術多層復合沉積而成。等離子體源在相應的電源和反應氣體的共同作用下,將原材料變成大量微觀帶電的等離子體。這些提供涂層主要成分的等離子體隨著鍍膜設備內產生的電磁場的分布,有規(guī)律地做定向運動,Z終在需要沉積的工件位置,逐漸形成宏觀可見的、具有一定厚度的涂層。其中,磁控濺射技術沉積速率高,穩(wěn)定性高,均勻性好,結合力強,需要沉積的材料只要制作成相應的塊狀靶材即可安裝在靶座上;在涂層沉積過程中,該技術負責沉積與基材接觸的底層以及介于底層和Z外層的功能層之間的過渡層。離子束技術主要用來沉積功能層,含碳的反應氣體在離子束源產生的強電場作用下被電離成等離子體并沉積到上述過渡層上。因為是氣體作為碳元素的來源,所以沉積出的涂層結構更為致密,表面更為光滑和黑亮。過渡層的存在能夠有效地提高納米硬度范圍,從而能夠實現功能層厚度的增加,并且可以有效緩沖后功能層帶來的巨大應力,提高復合薄膜與基材的結合力。同時,由于過渡層的表面微觀結構良好,不會破壞DLC自身的粗糙度,從而保證復合涂層具有較低的摩擦系數利晟納米:非鐵金屬深壁加工用DLC涂層硬質合金銑刀。

在DLC涂層的眾多種類中,有一種較為常見的Me-DLC涂層,長久以來在工業(yè)領域有很很廣的應用。Me-DLC涂層具有有很低的內應力,因此,該種涂層具有很好的涂層結合力。Me-DLC涂層中可以加入多種元素,如如Ti、Nb、Ta和B等,但目前Z常用的方法是加入鎢元素(W),形成W-DLC(也可以是W-C:H或者a-C:H:W)。因為與其他元素相比,W-DLC涂層具有相對較低的摩擦系數(通常在0.1~0.2,干式),從而具有很好地耐磨損性能,以及良好的耐滾動接觸疲勞性能。豪澤公司生產的此類Endurance涂層典型的沉積溫度低于160℃,可以在不軟化熱敏性鋼(如100Cr6)的前提下完成涂層。目前,Endurance涂層一個典型的應用是涂層高規(guī)格滾柱軸承。了解DLC涂層在汽車領域的用途。珠三角低摩擦加硬DLC涂層咨詢

隨著技術的不斷進步,DLC涂層應用的領域也越來越多。廣東精密零配件加硬耐磨DLC涂層應用

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,一般低于0.2,是一種優(yōu)異的表面抗磨損改性膜。DLC的摩擦系數隨制備工藝的不同和膜中成分的變化而變化,其摩擦系數比較低可達0.005。摻雜金屬元素可能降低其摩擦系數,但加入H能提高潤滑作用,環(huán)境也對摩擦系數有一定的影響。但總的來說,DLC膜與傳統(tǒng)的硬質薄膜(如上述的TiN、TiC、TiAlN等)相比,在摩擦系數方面具有明顯優(yōu)勢,這些傳統(tǒng)硬質薄膜的摩擦系數都在0.4以上。因此,DLC膜有可能在許多摩擦學領域替代這些傳統(tǒng)硬膜。廣東精密零配件加硬耐磨DLC涂層應用

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