從根本上看,中山DLC薄膜之所以未能在世界范圍內(nèi)獲得普遍應(yīng)用,主要技術(shù)瓶頸體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。①DLC薄膜在沉積過程中產(chǎn)生較高的內(nèi)應(yīng)力,使其與基體(特別是金屬材料)的結(jié)合力差,膜層容易起皮、脫落,限制了DLC薄膜的沉積厚度。為了克服這一問題,可利用多層膜和梯度膜作為過渡層,金屬或非金屬摻雜也是行之有效的手段。②DLC薄膜的熱穩(wěn)定性差,當(dāng)溫度高于200°C時(shí)即發(fā)生氫解離石墨化轉(zhuǎn)變,高于450°C時(shí),開始出現(xiàn)明顯的氧化現(xiàn)象及完全氫解離,DLC薄膜性能將明顯變差,從而限制了其使用范圍。目前,主要是通過各種金屬或非金屬摻雜技術(shù)來解決這一問題,達(dá)到改善DLC薄膜熱穩(wěn)定性的目的。但是從表現(xiàn)結(jié)果來看,其熱穩(wěn)定性仍未得到明顯改善,如何通過各種結(jié)構(gòu)和成分設(shè)計(jì)來有效改善碳基薄膜C-C骨架的穩(wěn)定性仍然是未來技術(shù)突破的重中之重。③碳基薄膜材料存在韌性低、脆性強(qiáng)以及其摩擦學(xué)行為具強(qiáng)環(huán)境敏感性等問題,從目前來看,基于元素?fù)诫s、多相復(fù)合、非晶-納米晶復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)筑、薄膜內(nèi)部特殊納米組織調(diào)控、微/納表界面織構(gòu)優(yōu)化等多尺度耦合設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)薄膜材料多界面/多結(jié)構(gòu)的跨尺度構(gòu)筑,可能是獲得強(qiáng)韌性和低環(huán)境敏感性碳基薄膜的突破口。DLC涂層在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件中的應(yīng)用。廣東新能源DLC涂層加工
中山類金剛石DLC涂層技術(shù)是一種應(yīng)用于工模具表面改性領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)。DLC涂層的工業(yè)化生產(chǎn)開始于20世紀(jì)末。與應(yīng)用于模具上的硬質(zhì)涂層(如TiN,TiAlN,CrN,TiCN等)相比是一種嶄新的涂層技術(shù)。在半導(dǎo)體封裝、管腳切割和成形制造過程中,高精度的模具是確保產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵。模具表面質(zhì)量又決定了產(chǎn)品優(yōu)良率、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品電學(xué)性能等。所以,應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝行業(yè)的模具不但要求高精度,同時(shí)也要求模具刃口件向表面低摩擦因數(shù)和高硬度的方向發(fā)展,而運(yùn)用等離子體DLC涂層技術(shù)的涂層是這一問題的主要解決方案。中山塑膠模具DLC涂層批量加工DLC涂層的硬度通常在1000-3000HV之間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了大多數(shù)金屬和陶瓷材料。
中山DLC薄膜材料的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究范圍普遍,但如何通過理論計(jì)算、計(jì)算機(jī)輔助模擬、全新實(shí)驗(yàn)手段來深入理解碳基薄膜沉積過程、力學(xué)性能以及摩擦學(xué)性能的本質(zhì)值得關(guān)注和思考。例如,碳基薄膜C-C骨架形成機(jī)理的科學(xué)描述,摩擦過程轉(zhuǎn)移膜和石墨化層形成機(jī)制及轉(zhuǎn)移膜自身特性揭示,薄膜內(nèi)應(yīng)力和硬度等力學(xué)性能的本質(zhì)影響因素,碳基薄膜表面與外界服役環(huán)境相互作用機(jī)制等。另外,如何準(zhǔn)確表征DLC薄膜材料中SP3/SP2雜化鍵比例,表面懸鍵和表面官能團(tuán)的種類和分布,摩擦過程中SP3到SP2雜化鍵相變的原位測(cè)試與描述等,還需要發(fā)展新的表征理論和方法。從應(yīng)用需求和服役工況出發(fā),對(duì)薄膜材料微觀結(jié)構(gòu)和功能提出新的要求,通過理論計(jì)算可從原子、分子、納米尺度進(jìn)行薄膜多尺度耦合設(shè)計(jì)等,同時(shí)這對(duì)于進(jìn)一步定義、發(fā)現(xiàn)和理解DLC薄膜的基礎(chǔ)問題也具有積極的促進(jìn)作用。
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(chǎng)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(rùn)滑性能越好,摩擦因數(shù)越小,但顯微硬度會(huì)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(chǎng)合的需求。DLC涂層在機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用。
DLC涂層加工的工藝處理過程:真空涂層設(shè)備DLC涂層冷卻也是熱處理過程中不可缺少的一步。由于工藝不同,真空涂層機(jī)DLC涂層的冷卻方法也不同,主要是控制冷卻速度。金剛石涂層一般退火冷卻速度較慢,正火冷卻速度更快,淬火冷卻速度更快。然而,由于鋼的種類不同,真空涂層的DLC涂層也有不同的要求。例如,空硬鋼可以以與正火相同的冷卻速度淬火。真空涂層機(jī)DLC涂層金屬熱處理工藝一般可分為三類:整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理。根據(jù)加熱介質(zhì)、加熱溫度和冷卻方法的不同,真空涂層設(shè)備DLC涂層可分為若干不同的熱處理工藝。真空涂層機(jī)DLC涂層采用不同的熱處理工藝,可獲得不同的組織,具有不同的性能。真空涂層設(shè)備DLC涂層鋼是工業(yè)上應(yīng)用較普遍的金屬,鋼的顯微組織也是較為復(fù)雜的,所以鋼的熱處理工藝有很多種。DLC涂層可用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、傳動(dòng)系統(tǒng)零部件等,提高零部件的耐磨性和使用壽命。中山塑膠模具DLC涂層批量加工
DLC涂層可用于切削工具的刀片和刀具表面,提高切削效率和耐磨性。廣東新能源DLC涂層加工
中山DLC涂層也叫類金剛石涂層,兼?zhèn)涓哂捕龋ǎ綡V2700)及較低的干摩擦系數(shù)(0.06-0.1),是一種可實(shí)現(xiàn)無油自潤(rùn)滑的涂層。該涂層極低的涂層處理溫度,低可達(dá)130度,適合于所有金屬材料及大多數(shù)有色金屬的基體,DLC涂層不改變零件的有效尺寸及表面粗糙度.DLC涂層特有的性能,被普遍應(yīng)用于模具,紡織零件,醫(yī)療器械,刀具,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零件,裝飾等行業(yè)。DLC涂層在模具上的應(yīng)用:①?zèng)_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(dǎo)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(dòng)滾輪等。DLC涂層具有高硬度、表面平滑、低磨擦系數(shù)、易脫模、耐磨耗、耐酸堿、熱導(dǎo)性佳及低溫制程等特性。材料的高壓沖刷與顆粒很難對(duì)其造成損傷,因而遠(yuǎn)比其它材料更適合應(yīng)用在模具的保護(hù)上,大幅度地增加模具使用壽命。廣東新能源DLC涂層加工