无氢DLC涂层有哪些性能优势?1、弹性模量.无氢DLC涂层具有较高的弹性模量,虽低于金刚石(110GPa),但明显高于一般金属和陶瓷的弹性模量。弹性模量是指单向应力状态下应力除以该方向的应变,是描述物质弹性的物理量。从宏观角度来说,弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度,从微观角度来说,则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。2、内应力涂层的内应力是决定涂层的稳定性和使用寿命,影响涂层性能的重要因素之一。内应力过高的无氢DLC涂层容易在应用过程中产生裂纹,甚至脱落。因此无氢DLC涂层应具有适中的内应力。所谓内应力,是指当外部荷载去掉以后,仍残存在物体内部的应力。它是由于材料内部宏观或微观的组织发生了不均匀的体积变化而产生的。由于过渡层的表面微观结构良好,不会破坏DLC自身的粗糙度,从而保证复合涂层具有较低的摩擦系数。东莞低温DLC涂层
常用的无氢DLC涂层制备方法:1、电弧离子镀。电弧离子镀是由Mattox于1964年首先公开了所发明的技术。它是在蒸发镀膜的同时,用来源于等离子体的离子轰击膜层。在上世纪70年代诸多电弧离子镀技术相继实用化,主要用于制备刀具涂层。电弧离子镀技术属于冷场致弧光放电,制备过程如下:工件经清洗入炉后抽真空。当真空度达到6X10-3Pa后,开启烘烤加热电源,对工件进行加热。达到一定温度后,通入氨气,真空度降至(3~5)×10-1Pa。接通工件偏压电源,电压调至100~200V。此时产生辉光放电,从阴极弧源表面发射出碳原子和石墨原子。在工件负偏压的作用下,沉积到工件形成DLC底层,以提高类金刚石涂层的附着力。2、离子辅助沉积。离子辅助沉积技术英文缩写IAD,是一种真空蒸发为基础的辅助沉积方法。是借助少量高能离子及大量高能中子的连续作用,将金属或金属化合物蒸气沉积在工件的一种表面处理过程。真空蒸发镀膜过程中沉积的原子或者分子在基体表面的有限迁移率形成柱状的薄膜结构,所以在沉积的过程中对生长的薄膜利用离子源轰击,将离子的动量传给沉积的原子或分子,使沉积的分子或者原子的迁移率得到提高。湛江五金件低温DLC涂层哪家好浅谈DLC涂层在汽车发动机上的大应用。
DLC类涂层当中z普遍的是通过各种PA-CVD(等离子辅助CVD,通过射频、微波或其他等离子激i活方式)制备的含氢类DLC。含氢类DLC涂层具有相对高的显微硬度(一般在2000~3000HV)和极低的摩擦系数(0.05~0.15,干式)。通过PA-CVD方法制备的含氢DLC涂层表面粗糙度非常低。Z近,它们已经成为汽车引擎零部件,如梃杆、活塞杆和各种柴油喷射系统零部件涂层的工业标准。另一类DLC涂层,ta-C涂层正在越来越引起人们的兴趣。因为此类涂层具有非常高的硬度及其带来的非常好的耐摩擦性能。另外,无氢类ta-C涂层结合某些润滑剂能够明显减少摩擦,例如在尼桑汽车的发动机气阀机构上就有此类技术的应用。此类DLC涂层一般通过石墨靶的电弧蒸发来获得。涂层的特点是非常高的硬度值,一般在4000~7000HV,并且几乎不含氢。所以常把此类涂层叫做无氢类DLC涂层。在ta-C类DLC涂层中,碳原子以类似水晶体4晶点结构(四面体)为主体。
纳米材料涂层产生与功用凡是传统表面涂层技术,都可以用来或者稍加改造,实现纳米材料复合涂层。在硬度高的,耐磨涂层中添加纳米相,可进一步提高涂层的硬度和耐磨性能,并保持较高的韧性。将纳米颗粒加入到表面涂层中,可以达到减小摩擦系数的效果,形成自润滑材料,甚至获得超润滑功能。在一些涂层中复合C60,巴基管等,制备出超级润滑新材料。涂层中引入纳米材料,可明显地提高材料的耐高温、抗氧化性。如,在Ni的表面沉积纳米Ni-La203涂层,由于纳米颗粒的作用,阻止了镍离子的短路扩散,改善了氧化层的生长机制和力学性质。纳米材料涂层可以提高基体的腐蚀防护能力,达到表面修饰、装饰目的。在油漆或涂料中加入纳米颗粒,可进一步提高其防护能力,能够耐大气,紫外线侵害,从而实现防降解,防变色等功效;另外,还可以在建材产品,如卫生洁具、室内空间、用具等中运用纳米材料涂层,产生杀菌、保洁效果。DLC涂层表面仍含有大量的钨,这表明与传统添加剂相比,DLC涂层表面的磨损更小。
DLC涂层具有优良的力学性能。(1)硬度及弹性不同的沉积方法制备的DLC膜硬度及弹性模量差异很大,用磁过滤阴极电弧法可以制备出硬度达到甚至超过金刚石的DLC膜,用阴极电弧法制备的DLC膜硬度可达50GPa以上,而用离子源结合非平衡磁控溅射法制备的DLC膜硬度达21GPa。膜层内的成分对膜层的硬度有一定的影响,Si、N的掺入可以提高DLC膜的硬度。DLC膜具有较高的弹性模量,虽低于金刚石(110GPa),但明显高于一般金属和陶瓷的弹性模量。(2)内应力和结合强度薄膜的内应力和结合强度是决定薄膜的稳定性和使用寿命,影响薄膜性能的两个重要因素,内应力高和结合强度低的DLC膜容易在应用中产生裂纹、褶皱,甚至脱落,所以制备的DLC膜具有适中的压应力和较高的结合强度。大部分研究表明,直接在基体上沉积的DLC膜的膜\基结合强度一般比较低,通过采用Ti\TiN\TiCN\TiC中间梯度过渡层的方法提高DLC膜与基体的结合强度,在模具钢上沉积DLC膜的结合强度达44N-74N,制备的膜导总体厚度可达5um。DLC涂层因其内应力较大,涂层的结合力是稳定性的关键。广州DLC加工DLC涂层
DLC涂层的这些特点,你知道吗?东莞低温DLC涂层
DLC类金刚石涂层是一种在微观结构上含有金刚石成分的涂层。DLC的主要构成元素是碳,由于碳原子之间不同的结合方式,从而产生出不同的物质,比如:石墨是碳以sp2键的形式结合;金刚石是碳以sp3键的形式结合;DLC类金刚石是碳以sp3和sp2健的形式结合;其涂层结构是由碳的sp3和sp2形态混合而成的无定型组织,形成的膜层结构中sp3和sp2各自所占的百分比直接影响涂层性能的好坏,如果sp3所占的比率越高,膜层性能就越接近天然金刚石,如果sp3所占的比率越高,膜层性能就越接近天然金刚石,显微硬度就会越高;sp2所占的比率越高,膜层的自润滑性能就越好,摩擦因数越小,但是显微硬度会降低,其与金属之间的摩擦因数的范围通常是0.05~0.2左右,通过设定生产流程中的工艺参数和选择不同的靶材,可以控制成形膜层的属性来满足不同场合的需求。东莞低温DLC涂层
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