致诚科技,是一家专业研发生产各种真空设备应用的创新企业!
PVD技术磁控溅射技术电子束蒸发DLCHIPIMSPACVDCVD
当前位置:首页技术说明DLC
DLC (类金刚石镀膜(Diamond-like carbon))
“DLC”是英文“DIAMOND-LIKE CARBON”一词的缩写。DLC是一种由碳元素构成、在性质上和钻石类似,同时又具有石墨原子组成结构的物质。类金刚石薄膜(DLC)是一种非晶态薄膜,由于具有高硬度和高弹性模量,低摩擦因数,耐磨损以及良好的真空摩擦学特性,很适合于作为耐磨涂层,从而引起了摩擦学界的重视。
1、力学性能
a.硬度及弹性模量。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。
b.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膜最好具有适中的压应力和较高的结合强度。
2、摩擦性能
DLC膜不仅具有优异的耐磨性,而且具有很低的摩擦系数,一般低于0.2,是一种优异的表面抗磨损改性膜。DLC的摩擦系数随制备工艺的不同和膜中成分的变化而变化,其摩擦系数最低可达0.005[13]。掺杂金属元素可能降低其摩擦系数,但加入H能提高润滑作用,环境也对摩擦系数有一定的影响。但总的来说,DLC膜与传统的硬质薄膜(如上述的TiN、TiC、TiAlN等)相比,在摩擦系数方面具有明显优势,这些传统硬质薄膜的摩擦系数都在0.4以上。因此,DLC膜有可能在许多摩擦学领域替代这些传统硬膜。
3、热稳定性
由于DLC属亚稳态的材料,热稳定性差是限制DLC膜应用的一个重要因素,在300℃以上退火时即出现了sp3键向sp2键转变,为此,人们进行了大量的工作试图提高其热稳定性。有研究发现:Si的加入可以明显改善DLC膜的热稳定性,含20 at%Si的DLC膜在740℃退火时才出现sp3键向sp2键转变。同样,金属(如Ti、W、Cr)的掺入也可提高DLC膜的热稳定性。
4、耐腐蚀性
纯DLC膜具有优异的耐蚀性,各类酸、碱甚至王水都很难侵蚀它。但掺杂有其他元素的DLC膜的耐蚀性有所下降,这是由于掺杂的元素首先被侵蚀,从而破坏了膜的连续性所致。
5、表面状态
DLC膜表面一般较光洁,对基材的表面光洁度没有太大的影响,但随着膜厚的增加,表面光洁度会下降。不同的沉积方法所得到的DLC膜表面光洁度也是不同的。
DLC膜具有很好的抗粘结性,特别是对有色金属(如铜、铝、锌等),对塑料、橡胶、陶瓷等也有抗粘结性。
类金刚石(DLC)涂层技术:
不同类型的类金刚石涂层,具有不同的生产技术。DLC涂层适用于极端磨损情况和高相对速度,甚至是在无润滑运转的条件下使用,具有卓越的耐磨蚀性、抗摩擦氧化性和附着性(防磨损),可承受在正常条件下会立刻导致磨损和冷焊的表面压力,将摩擦损失降至最小,良好的耐腐蚀性使基体免受破坏性攻击。
DLC膜被称为非晶碳膜,具有卓越的耐磨蚀性、抗摩擦氧化性和附着性,适用于极端磨损情况和高相对速度使用。

类金刚石(DLC)涂层技术:
不同类型的类金刚石涂层,具有不同的生产技术。DLC涂层适用于极端磨损情况和高相对速度,甚至是在无润滑运转的条件下使用,具有卓越的耐磨蚀性、抗摩擦氧化性和附着性(防磨损),可承受在正常条件下会立刻导致磨损和冷焊的表面压力,将摩擦损失降至最小,良好的耐腐蚀性使基体免受破坏性攻击。
DLC膜被称为非晶碳膜,具有卓越的耐磨蚀性、抗摩擦氧化性和附着性,适用于极端磨损情况和高相对速度使用。

DLC涂层类型:
a - C             无氢非晶碳膜
ta - C            四面体无氢非晶碳膜
a - C:Me       金属掺杂无氯非晶碳膜(Me=W,
a - C:H          含氢非晶碳膜
ta - C:H         四面体含氢非晶碳膜
a - C:H:Me    金属掺杂含氢非晶碳膜(Me=W,
a - C:H:X       改性含氯非晶碳膜(X=Si,

应用:
1、钻头、铣刀
DLC膜可以应用于钻头和铣刀上,特别是掺杂金属的DLC膜,它不仅具有高的硬度,还具有低的摩擦系数、抗有色金属粘结。荷兰的Hauzer公司制备的掺金属DLC膜层,用于切削高强度铝合金时,能减少表面所谓的切屑瘤。结果是延长工具的寿命并使工件材料在切削后表面光滑。特别是在干切削和深孔加工方面,膜层性能非常好。
2、光盘模具及其辅助模具
光盘模具是生产CD、CDR、DVD的重要工具,为了减少它与母盘(镍盘)的摩擦,希望模具表面硬且摩擦系数小,目前,国外大多采用DLC膜层,大大提高了模具的寿命和盘片的质量。镀膜之后有硬度高,摩擦系数低,耐磨,耐腐蚀,抗粘结性好且环保等特点。
3、芯轴
DLC膜的耐磨减摩及耐腐蚀性,可显著提高齿轮、芯轴等运动部件的使用性能及寿命。
4、刀片上的应用
现在DLC也在各种刀片如剪刀、刮胡刀等上的应用。DLC膜减小了刀片与皮肤的摩擦,改善了刀片的性能,延长了使用寿命。
5、关键零部件上的应用
DLC膜在许多关键零部件也能发挥其优良的性能,比如在活塞上的应用利用其低的摩擦系数,降低摩擦力,提高耐磨性,达到无油润滑及使用寿命要求。在缝纫机配件旋梭上镀DLC膜替代原来的电镀硬铬处理,不但避免了污染环境的问题,而且,明显提高工件表面硬度及耐磨性,使用寿命提高了10倍以上,同时,也因表面膜层摩擦系数降低后,使机器运行过程中产生的噪音变小。
6、其它应用
DLC膜在工模具上的应用其它例子非常多,如:粉末冶金成型模具、塑胶成型模具、引线框弯曲模具、玻璃片成型模具、镁合金加工模具、在轴承等。

东莞市致诚科技有限公司

地址:广东省东莞市万江区大汾流涌尾工业区

热线:13713375955(邓工)

QQ: 1296589278

邮箱:1296589278@qq.com

备案号:粤ICP备2021016454号   技术支持:锦宏科技

手机网站

浏览手机网站

关注公众号

邓工微信(扫一扫添加)