DLC涂層作為一種新型結構材料和功能材料,其結構、性能參數檢測較傳統鍍鉻及氮化處理復雜,一般采用光譜儀、光電子能譜儀進行涂層結構分析(碳以sp3和sp2鍵的形式存在);采用干涉顯微鏡測量涂層厚度(3~20μm);采用涂層附著力劃痕試驗機測量結合強度(50N以上);采用摩擦磨損實驗機測量摩擦系數(0.2以下);采用顯微硬度計測量涂層硬度(HV0.025,151500~2800),其涂層硬度測量值與涂層的厚度、負載及基體的硬度有關,在測試硬度時,涂層的厚度往往達不到測試時所加負載需要的比較低厚度要求,測試數據均為涂層/基體硬度。在討論DLC涂層前有必要介紹一下PVD處理技術。海南縫紉機配件黑金剛涂層廠家
DLC涂層工藝流程:1.工件基體處理。這一步更為重要。只有將工件拋光到小于Ra0.2um的工件上,才能獲得滿意的表面質量,這對于一些具有光學性能要求的零件的成型非常重要,類似于成型光學鏡頭和成型LED零件。操作時,應注意基體表面處理不能留下死角,這會影響膜層是否能與基體牢固結合。2.充分清潔。要涂的工件要充分清洗,涂的母材。質量水平和幾何形狀決定了清洗過程。工件安裝在設定的夾具上,夾具是在優化腔體裝載尺寸,保證涂層均勻的基礎上設計的。清洗方法是將真空室抽真空至10-6托(高真空),消除系統中的任何污染物,將惰性氣體通入真空室,使其離子化,導致輝光放電(等離子體),這是在氣體清洗階段準備金屬沉淀。3.金屬沉淀。在用于沉淀的固體金屬上(指靶材)加載高電流。低壓電弧,金屬蒸發并立即離子化,在高能作用下通過惰性氣體或活性氣體進入腔體,沉淀在工件上。在金屬沉淀過程中蒸發的金屬(靶材)保持不變。在促活沉淀過程中,改變氣體的體積或類型會改變膜層的性質,形成碳化物、氮化物或氧化物等陶瓷。同樣,不同的膜層也可以通過改變靶材的材料來產生。海南縫紉機配件黑金剛涂層廠家DLC是一種由碳元素構成、在性質上和鉆石類似,同時又具有石墨原子組成結構的物質。
DLC涂層的特殊功能增強了產品的使用性。DLC涂層刀具的應用市場逐漸擴大以及涂層面對不同應用的各種DLC細分工藝的開發,這以新興涂層將在不久的將來為更多的用戶和行業所采用。DLC涂層類金鋼石膜層是一種具有摩擦系數低、耐磨性高的固體潤滑膜層,該膜的潤滑是由于碳以石墨的微晶結構存在于膜層中,很大程度地的改善了摩擦和耐磨性能。常用的硬質涂層在某些特殊領域的切削場合無法得以良好地應用,這些應用包括:鋁合金、銅合金、石墨、亞克力、玻璃纖維等。
DLC薄膜通常是非晶的(即沒有占主導地位的晶格結構),由石墨和金剛石相的混合物組成。膜性能的控制強烈地依賴于所選擇的沉積技術的通量特性、膜內的金屬和氫含量、石墨和金剛石比、襯底偏置電壓、離子能量和離子密度以及襯底溫度。DLC膜對鋼的摩擦系數一般在0.05-0.20之間,而膜硬度和金剛石含量可以根據具體應用而定制。含金屬和氫的DLC(Me-DLC或a-C:H:Me)在500-2000HV范圍內具有35%金剛石的硬度,無金屬DLC(C-DLC或a-C:H)通常為1500-4000HV和高達75%金剛石,而四面體非晶碳(ta-C)在4000-9000HV范圍內具有80-85%金剛石。PVD涂層和DLC涂層區別為:特性不同、方法不同、用途不同。
dlc涂層的優點1、優良的力學性能(1)硬度及彈性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到甚至超過金剛石的DLC膜,用陰極電弧法制備的DLC膜硬度可達50GPa以上,而用離子源結合非平衡磁控濺射法制備的DLC膜硬度達21GPa。膜層內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。(2)內應力和結合強度薄膜的內應力和結合強度是決定薄膜的穩定性和使用壽命,影響薄膜性能的兩個重要因素,內應力高和結合強度低的DLC膜容易在應用中產生裂紋、褶皺,甚至脫落,所以制備的DLC膜具有適中的壓應力和較高的結合強度。大部分研究表明,直接在基體上沉積的DLC膜的膜\基結合強度一般比較低,通過采用Ti\TiN\TiCN\TiC中間梯度過渡層的方法提高DLC膜與基體的結合強度,在模具鋼上沉積DLC膜的結合強度達44N-74N,制備的膜導總體厚度可達5um。涂層是為了防護,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。海南縫紉機配件黑金剛涂層廠家
哪些因素影響DLC涂層摩擦系數?多種因素要考慮。海南縫紉機配件黑金剛涂層廠家
DLC類金剛石涂層是一種功能良好的耐磨涂層,由于在不同環境下的自潤滑性、耐腐蝕、耐磨損以及高化學慵懶等優異功能,DLC涂層作為一種具有潛力的固體潤滑資料,在微型機電體系、切削工具、機械密封、生物醫學等范疇有著***的使用前景。DLC涂層的制備辦法主要是物***相堆積法(PVD)和化學氣相堆積法(CVD),不同的制備辦法關于DLC涂層的***系數影響也有所不同,制備工藝的參數要素關于DLC涂層***系數也有較大影響。反響氣源的組成對DLC涂層結構影響很大,特別是對DLC涂層的氫氣結構有重要影響。海南縫紉機配件黑金剛涂層廠家
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