薄膜与基体间的界面结合性能是决定薄膜性能发挥的关键要素.针对类金刚石薄膜(DLC)在硬质合金上结合力差的问题,采用线性阳极离子束复合磁控溅射技术在硬质合金YG8基体上设计制备了单层W过渡层、WC过渡层、双层W过渡层和三层W过渡层4种不同W过渡层的DLC薄膜,探讨了不同过渡层对DLC薄膜力学和摩擦学性能的影响.结果表明:不同过渡层结构的DLC薄膜结构致密,界面柱状生长随着层数增加及过渡层厚度的降低而打断,有利于改善薄膜的韧性.当为三层W过渡层时,DLC薄膜的断裂韧性达到最大值MPa·m1/2;与单层W过渡层相比,薄膜硬度有小幅下降,但薄膜内应力降低了55%,且膜/基匹配性更佳,结合强度高达85N...
固体润滑薄膜材料具有优异的摩擦学性能,可以有效降低相对运动摩擦副之间的摩擦磨损,是汽车节能减排技术的重要研究方向.对固体润滑薄膜尤其是DLC薄膜的摩擦学性能进行了介绍,研究了其在高压柴油喷射系统和发动机挺柱等零部件上的应用.台架试验结果表明,DLC薄膜可以有效降低发动机挺柱和柱塞等零部件表面的摩擦系数,减少供油和配气系统的摩擦损失,从而提高发动机的燃油经济性.上海英屹涂层技术有限公司引进美国PE-CVD设备技术制备的类金刚石DLC膜层沉积速率快膜厚可达60um膜层硬度高膜层摩擦系数低小于结合力好耐腐蚀性能好优异的耐磨性膜层具有自润滑性的优点。可以解决PVD涂层镀不到的工件内孔的问题。公司涂层已...
为提高纺织机高速纺纱工况下钢丝圈表面的磨损性能,采用直流等离子气相沉积法在钢丝圈表面制备类金刚石涂层(DLC),采用原位扫描探针显微镜观测涂层表面形貌,测量并计算涂层硬度.结果发现,DLC涂层颗粒粒径约为100nm,呈岛状聚集分布,硬度约为18GPa.采用球-盘式摩擦试验机研究DLC涂层在不同载荷(20~100N)和不同转速(100~600r/min)条件下的摩擦特性.结果表明,在低载高速的条件下,DLC涂层具有良好的耐磨特性,符合钢丝圈的实际工况.采用傅里叶变换红外光谱分析涂层的磨损机制,结果发现,在摩擦磨损过程中从薄膜中释放出来的氢和涂层的剪切变形引起了DLC薄膜的石墨化SP3/SP2转变...
为了探究类金刚石(DLC)涂层在轮胎模具上应用的可行性,以35钢为基体,采用等离子辅助增强化学气相沉积(PECVD)的方法分别制备出了含氢类金刚石(DLC)涂层和氟化类金刚石(F-DLC)涂层,并对涂层表面形貌、Raman光谱、表面粗糙度、结合强度、力学性能、摩擦磨损性能进行了研究分析.结果表明:所制备的含氢DLC涂层和F-DLC涂层表面粗糙度分别为nm和nm,表面光滑,致密性好;涂层接触角分别为°和°,符合脱模要求;纳米硬度分别为GPa和GPa,弹性模量分别为GPa和GPa,拥有较高的结合强度和力学性能;在140℃下进行摩擦磨损试验时的摩擦系数分别为7和1,磨损不明显,具有良好的抗磨减摩特性...
一系列含有sp3和sp2杂化的不稳定的非晶碳膜统称为类金刚石薄膜(DLC),这类薄膜具有高的硬度,低的摩擦因数,优异的耐磨性,良好的光学透过性和生物相容性,是近年来引起重视的一种新型功能薄膜材料。膜基结合力强弱是决定涂层寿命的关键因素,也是决定所有涂层应用价值的较基础因素。DLC涂层结合强度不高,通过纳米调制等手段来提高其结合力。其中硼掺杂类金刚石涂层的研究主要集中在电化学和生物相容性方面,首先采用射频磁控溅射法在不同基底材料上制备了类金刚石涂层,分析了基底材料对涂层结构及膜基结合力的影响,通过原子力显微镜、扫描电镜、拉曼光谱结果表明:射频磁控溅射和闭合场非平衡磁控溅射制备的类金刚石涂层,上海...
利用射频等离子体增强化学气相沉积技术以CH4、H2为气源,Ar为稀释气体,在不锈钢、玻璃等基底上制备大面积类金刚石碳膜(DLC)。并对所制备的DLC碳膜采用拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等研究手段对样品的形貌和结构进行表征;利用纳米显微硬度计和摩擦磨损试验机对DLC碳膜的机械和摩擦学特性进行了研究,得到了摩擦性能随沉积参数和实验条件的变化规律,对DLC碳膜的自润滑机制和磨损机理进行了探索。上海英屹涂层技术有限公司引进美国PE-CVD设备技术制备的类金刚石DLC膜层沉积速率快膜厚可达60um膜层硬度高膜层摩擦系数低小于结...
用激光Roman光谱仪研究了DLC的结构组成,利用摩擦磨损试验机测试了不同摩擦副在干摩擦和油润滑环境下的摩擦系数及耐磨寿命,终用光学显微镜观察了汽车活塞销涂层类金刚石前后的表面形貌。结果表明:采用此方法在汽车活塞销上制备的类金刚石涂层光洁度高,摩擦系数小;摩擦副之间的硬度差对其耐磨寿命具有很大的影响,加入润滑剂可以抵消这种影响;汽车活塞销涂层类金刚石在工作一定时间后,表面粗糙度降低,耐磨寿命提高,同时DLC对摩擦副具有抛光润滑作用,是一种汽车零部件推荐的抗磨减磨涂层材料。活塞销涂层类金刚石实际装车现场测试表明,寿命比没有涂层的活塞销提高。上海英屹涂层技术有限公司引进美国PE-CVD设备技术制备...
为了提高活塞销表面类金刚石(DLC)涂层的结合力及抗磨损性能,使用扫描电子显微镜、圆度仪、粗糙度仪等检测设备对2种活塞销DLC涂层表面、截面及涂层结合处的微观形貌、组成元素和成分进行了对比分析,并对2种活塞销进行了发动机台架耐久试验.结果表明:原样件活塞销耐久试验后涂层大面积脱落且磨损严重,通过改变工艺参数将原样件活塞销进行优化,优化后的活塞销DLC涂层表面的均匀性、平整性及光滑度都有了明显改善,涂层厚度由μm增加到了μm,且粗糙度Ra值由原样件的μm减小为μm,同时圆柱度也明显减小,耐久试验后涂层完好,没有发生脱落.此研究为提高活塞销表面质量,改善活塞销在工作中的磨损及失效提供了参考。上海英...
固体润滑薄膜材料具有优异的摩擦学性能,可以有效降低相对运动摩擦副之间的摩擦磨损,是汽车节能减排技术的重要研究方向.对固体润滑薄膜尤其是DLC薄膜的摩擦学性能进行了介绍,研究了其在高压柴油喷射系统和发动机挺柱等零部件上的应用.台架试验结果表明,DLC薄膜可以有效降低发动机挺柱和柱塞等零部件表面的摩擦系数,减少供油和配气系统的摩擦损失,从而提高发动机的燃油经济性.上海英屹涂层技术有限公司引进美国PE-CVD设备技术制备的类金刚石DLC膜层沉积速率快膜厚可达60um膜层硬度高膜层摩擦系数低小于结合力好耐腐蚀性能好优异的耐磨性膜层具有自润滑性的优点。可以解决PVD涂层镀不到的工件内孔的问题。公司涂层已...
用激光Roman光谱仪研究了DLC的结构组成,利用摩擦磨损试验机测试了不同摩擦副在干摩擦和油润滑环境下的摩擦系数及耐磨寿命,终用光学显微镜观察了汽车活塞销涂层类金刚石前后的表面形貌。结果表明:采用此方法在汽车活塞销上制备的类金刚石涂层光洁度高,摩擦系数小;摩擦副之间的硬度差对其耐磨寿命具有很大的影响,加入润滑剂可以抵消这种影响;汽车活塞销涂层类金刚石在工作一定时间后,表面粗糙度降低,耐磨寿命提高,同时DLC对摩擦副具有抛光润滑作用,是一种汽车零部件推荐的抗磨减磨涂层材料。活塞销涂层类金刚石实际装车现场测试表明,寿命比没有涂层的活塞销提高。上海英屹涂层技术有限公司引进美国PE-CVD设备技术制备...
用激光Roman光谱仪研究了DLC的结构组成,利用摩擦磨损试验机测试了不同摩擦副在干摩擦和油润滑环境下的摩擦系数及耐磨寿命,终用光学显微镜观察了汽车活塞销涂层类金刚石前后的表面形貌。结果表明:采用此方法在汽车活塞销上制备的类金刚石涂层光洁度高,摩擦系数小;摩擦副之间的硬度差对其耐磨寿命具有很大的影响,加入润滑剂可以抵消这种影响;汽车活塞销涂层类金刚石在工作一定时间后,表面粗糙度降低,耐磨寿命提高,同时DLC对摩擦副具有抛光润滑作用,是一种汽车零部件推荐的抗磨减磨涂层材料。活塞销涂层类金刚石实际装车现场测试表明,寿命比没有涂层的活塞销提高。上海英屹涂层技术有限公司引进美国PE-CVD设备技术制备...
碳钢是常用的普通钢,冶炼方便、加工容易、价格低廉,而且在多数情况下能满足使用要求,所以应用十分普遍。按含碳量不同,碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。随含碳量升高,碳钢的硬度增加、韧性下降。合金钢又叫特种钢,在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素,使钢的组织结构和性能发生变化,从而具有一些特殊性能,如高硬度、高耐磨性、高韧性等。与纯铜相同,铁碳合金的表面耐腐蚀性也一般。为提高上述材料表面的耐腐蚀特性,可在其表面镀或渗透钛层。目前发展阶段,目前的镀钛方法包括化学转化、真空沉积、喷涂等处理方法,然而这些方法的弊端在于镀层与基体结合不紧密。上海英屹涂层技术有限公司引进美国PE-CVD设备技术制备的类金刚...
为了提高活塞销表面类金刚石(DLC)涂层的结合力及抗磨损性能,使用扫描电子显微镜、圆度仪、粗糙度仪等检测设备对2种活塞销DLC涂层表面、截面及涂层结合处的微观形貌、组成元素和成分进行了对比分析,并对2种活塞销进行了发动机台架耐久试验.结果表明:原样件活塞销耐久试验后涂层大面积脱落且磨损严重,通过改变工艺参数将原样件活塞销进行优化,优化后的活塞销DLC涂层表面的均匀性、平整性及光滑度都有了明显改善,涂层厚度由μm增加到了μm,且粗糙度Ra值由原样件的μm减小为μm,同时圆柱度也明显减小,耐久试验后涂层完好,没有发生脱落.此研究为提高活塞销表面质量,改善活塞销在工作中的磨损及失效提供了参考。上海英...
研究结果表明:采用射频等离子体增强化学气相沉积方法,可以在不锈钢表面沉积一定厚度的DLC碳膜,但是由于薄膜与基材之间存在较大的内应力,薄膜牢度较小,易剥落,且不耐磨。用旋转磁控电弧离子镀技术,在不锈钢金属表面先制备了Ti/TiC、Ti/TiN等中间过渡层,然后再用射频等离子体化学气相沉积(rfPEVCD)方法在过渡层上制备了DLC薄膜,发现所制备的DLC碳膜的附着牢度、摩擦性能、硬度均有很大提高。上海英屹涂层技术有限公司引进美国PE-CVD设备技术制备的类金刚石DLC膜层沉积速率快膜厚可达60um膜层硬度高膜层摩擦系数低小于结合力好耐腐蚀性能好优异的耐磨性膜层具有自润滑性的优点。可以解决PVD...
离子束溅射法DLC膜的制备及其性能表征采用离子束溅射方法,较低温度下在Ti6A14V合金基底上沉积了DLC薄膜,重点考察了直流叠加脉冲共生偏压大小对薄膜形貌、结构和摩擦学性能的影响。制备薄膜为菲晶碳膜,薄膜表面粗糙度随施加迭加偏压增大有先减小后增大趋势,而膜中sp3含量变化趋势则与之相反。在选定的实验条件下,-100V偏压时所制备的薄膜在空气环境及Hank’s溶液润滑下都具有比较优异的摩擦学性能。上海英屹涂层技术有限公司引进美国PE-CVD设备技术制备的类金刚石DLC膜层沉积速率快膜厚可达60um膜层硬度高膜层摩擦系数低小于结合力好耐腐蚀性能好优异的耐磨性膜层具有自润滑性的优点。可以解决PVD...
随着硬质合金刀具市场的不断扩大,刀具涂层技术不断进步,类金刚石薄膜制备方法越来越多,包括物相沉积技术、化学气相沉积技术以及新兴的液相电沉积技术等。同时,我们也看到了类金刚石薄膜存在着膜基结合力差、热稳定性差等缺陷。经过对类金刚石涂层不断地研究,发现可以通过选择合适的工艺参数、改善基体状态、添加过渡层来增加膜基结合力。并且近年来的研究表明在含氢类金刚石涂层制备中加入Si等杂质元素、采用液相法制作类金刚石涂层热稳定性极高,可以有效地解决热稳定性差的问题。总之,硬质合金刀具表面类金刚石涂层技术日趋成熟,随着研究的不断深入,未来可以制备出更好的类金刚石薄膜。类金刚石膜是一种无机膜,其结构、物理化学性质...
类金刚石在生物医学特性及其应用。由于DLC薄膜在化学成分上(碳、氢元素)能够满足生物相容性的要求并具有高硬度、低摩擦系数、化学惰性等特性,同时具备优异的生物相容性和化学稳定性,越来越多的研究者将目光投向了DLC薄膜在生物医学领域的应用。例如人工关节表面沉积的DLC薄膜,可以增强人工关节的耐磨、耐蚀性能、减少磨屑、增加生物相容性,提高使用性能。在作为人工心脏瓣膜的钛合金或不锈钢表面沉积一层DLC薄膜,不仅能满足生物相容性的要求,而且能够提高该部件的机械和耐腐蚀性能,提高这些部件的使用性能。此外,DLC薄膜对蛋白质的吸附率高,对血小板的吸附率低,可以在不影响主体特征的前提下,从多种途径促进材料表面...