DLC類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足的表面質(zhì)量,這對成形一些具有光學(xué)功用要求的零件是非常重要的,相似成形光學(xué)鏡頭和成形LED零件等。操作的時候需求留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:行將涂覆的工件進(jìn)行充分清洗,涂覆的母材、質(zhì)量水平緩幾何形狀決議了清洗的工藝。工件裝在設(shè)定的夾具上,夾具是在使腔體裝載標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化和確保涂覆均勻的基礎(chǔ)上設(shè)計的。清洗辦法為真空室抽真空至10-6托(高真空)來打掃系統(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堆積準(zhǔn)備。DLC涂層是一種硬質(zhì)涂層,即“鉆碳涂層”,采用物理i氣相沉積技術(shù)制成。江門次晶態(tài)DLC涂層流程
中山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。中山汽車油針DLC涂層制備DLC涂層的表面硬度高達(dá)20-90 GPa,比一般的表面處理技術(shù)要高。
中山DLC涂層處理使用的是一種物理Q相沉積工藝技術(shù)PVD(physicalvapordeposition)。是在真空條件下(1.3x10-2~1.3x10-4Pa),采用低電壓、大電流的電弧放電技術(shù),利用氣體放電使靶材蒸發(fā)并使被蒸發(fā)物質(zhì)與氣體都發(fā)生電離,利用電場的加速作用,使被蒸發(fā)物質(zhì)及其反應(yīng)產(chǎn)物沉積在工件上。DLC涂層是一種在微觀結(jié)構(gòu)上含有金剛石成分的涂層。構(gòu)成DLC的主要元素為碳,碳原子之間的不同結(jié)合方式,Z終產(chǎn)生不同的物質(zhì):金剛石(diamond)--碳碳以sp3鍵的形式結(jié)合;石墨(graphite)一碳碳以sp2鍵的形式結(jié)合。類金剛石(DLC)一碳碳以sp3和sp2健的形式結(jié)合;其涂層結(jié)構(gòu)是由碳的sp3和sp2形態(tài)混合而成的無定型組織(沒有顯性的晶格結(jié)構(gòu)),涂層性能的好壞取決于形成的膜層結(jié)構(gòu)中sp3和sp2各自所占的百分比,sp3所占的比率越高,膜層性能越接近天然金剛石,顯微硬度越高;sp2所占的比率越高,膜層的自潤滑性能越好,摩擦因數(shù)越小,但顯微硬度會降低(它和金屬之間的摩擦因數(shù)的范圍一般是0.05~O.2)。通過設(shè)定生產(chǎn)流程中的工藝參數(shù)和選擇不同的靶材,可以控制Z終成形膜層的屬性來滿足不同場合的需求。
中山DLC涂層在刀片上的應(yīng)用?,F(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(yùn)行過程中產(chǎn)生的噪音變小。其它應(yīng)用。DLC膜在工模具上的應(yīng)用其它例子非常多,如:粉末冶金成型模具、塑膠成型模具、引線框彎曲模具、玻璃片成型模具、鎂合金加工模具、在軸承等。DLC涂層是一種由碳原子組成的非晶態(tài)涂層,具有優(yōu)異的耐磨性、耐腐蝕性和低摩擦系數(shù)等特性。
中山DLC涂層加工的主要作用有以下三點(diǎn):(1)保護(hù)作用。鋁合金型材在使用過程中,長期暴露于空氣中,會受到氧、水分、酸物、鹽霧及各種腐蝕性氣體、紫外光線等的侵蝕和破壞。在需要受到保護(hù)的工件表面通過一定的涂裝工藝方法形成具有一定厚度的涂層(即保護(hù)層),從而起到保護(hù)作用。(2)裝飾作用。涂料可以配制出多種多樣的顏色,加上涂層平整光亮,甚至可以做出各種立體質(zhì)感的效果,如錘紋、橘紋、晶紋、絨面等,使產(chǎn)品形成美麗的造型和外觀以及所需要的特種性能,起到美化人類生活環(huán)境的作用。(3)其他作用。涂層除了具有保護(hù)和裝飾作用外,還具有許多特殊的功能,如電絕緣、導(dǎo)靜電、防污、耐熱、耐磨、保溫、反光、防噪聲、減震、防滑、防紫外線等。涂層的這些特殊功能,增強(qiáng)了產(chǎn)品的使用性能,拓寬了產(chǎn)品的適用范圍,使涂層產(chǎn)品在國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣DLC類金剛石膜的性能及其在模具上的應(yīng)用。佛山次晶態(tài)DLC涂層廠家
DLC涂層在機(jī)械工程領(lǐng)域中被普遍應(yīng)用于減少摩擦和磨損。江門次晶態(tài)DLC涂層流程
DLC涂層在微電子機(jī)械系統(tǒng)領(lǐng)域的運(yùn)用:1、運(yùn)用DLC涂層低表面能作為MEMS表面材料跟著設(shè)備零件標(biāo)準(zhǔn)下降,表面現(xiàn)象變得越來越重要。伴跟著表面現(xiàn)象的范德華力,毛細(xì)管吸附作用以及由粘性引起的部分剪切力在微觀條件下變得至關(guān)重要。MEMS的典型設(shè)備具有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃從幾十微米到幾毫米的元件,而且一個單獨(dú)元件部分的標(biāo)準(zhǔn)(取決于磨損獻(xiàn)身層的厚度)更是在亞微米到幾微米之間。表面附著力和抵觸力很大程度上決議著MEMS設(shè)備的功用。附著力低會引起產(chǎn)品合格率下降并在裝配進(jìn)程中會呈現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)良莠不齊的問題,高的抵觸磨損則會使產(chǎn)品提前損壞并下降產(chǎn)品的運(yùn)用壽命。DLC具有低表面能和大的接觸角,這會下降獨(dú)i立元器件黏附到基體上的傾向,明顯前進(jìn)產(chǎn)品合格率、牢靠性和運(yùn)用壽命。江門次晶態(tài)DLC涂層流程