寶山DLC工藝

來源: 發(fā)布時間:2021-10-22

采用磁控濺射的方法,利用氬氣和甲烷為氣源,在中國較早汽車股份有限公司自主研發(fā)的發(fā)動機配氣機構(gòu)的挺柱上制備類金剛石(DLC)薄膜.利用摩擦磨損試驗機和發(fā)動機配氣機構(gòu)試驗臺架,研究了DLC涂層挺柱的摩擦學行為及其對發(fā)動機節(jié)能的影響.試驗結(jié)果表明,在邊界潤滑條件下,DLC涂層挺柱的摩擦因數(shù)比原零件降低67%,抗磨損性能大幅度提高;在實際使用工況下,配氣機構(gòu)的摩擦損失降低6%.DLC涂層零件可以降低發(fā)動機摩擦損失,適用于汽車低碳技術(shù)路線.上海英屹涂層技術(shù)有限公司引進美國PE-CVD設(shè)備技術(shù)制備的類金剛石DLC膜層沉積速率快膜厚可達60um膜層硬度高膜層摩擦系數(shù)低小于結(jié)合力好耐腐蝕性能好優(yōu)異的耐磨性膜層具有自潤滑性的優(yōu)點。可以解決PVD涂層鍍不到的工件內(nèi)孔的問題。公司涂層已經(jīng)應(yīng)用于航空機械模具電子醫(yī)療汽車發(fā)動機部件等領(lǐng)域。類金剛(DLC)石薄膜的分類。寶山DLC工藝

利用ECR-PECVD技術(shù)在等離子體活化后的UHMWPE表面成功制備出一種含氫DLC薄膜。UHMWPE經(jīng)等離子體活化提高了其表面能和表面粗糙度,增強了與DLC間的膜基結(jié)合強度。DLC薄膜的沉積,進一步提高了UHMWPE的表面硬度、表面抗擦傷能力和耐磨損能力。⑹UHMWPE表面金屬過渡層的引入,提高了DLC薄膜的沉積速率和薄膜中sp3鍵的含量,進一步提高了UHMWPE的耐磨損性能⑺本文采用的“低溫等離子體活化/強化預(yù)處理+DLC薄膜沉積”的雙重表面改性技術(shù)對提高UHMWPE的耐磨性來說將起到雙重保障作用。將該技術(shù)應(yīng)用于UHMWPE人工關(guān)節(jié)臼的表面改性具有潛在的重要應(yīng)用價值。上海英屹涂層技術(shù)有限公司引進美國PE-CVD設(shè)備技術(shù)制備的類金剛石DLC膜層沉積速率快膜厚可達60um膜層硬度高膜層摩擦系數(shù)低小于結(jié)合力好耐腐蝕性能好優(yōu)異的耐磨性膜層具有自潤滑性的優(yōu)點??梢越鉀QPVD涂層鍍不到的工件內(nèi)孔的問題。公司涂層已經(jīng)應(yīng)用于航空機械模具電子醫(yī)療汽車發(fā)動機部件等領(lǐng)域。昆山DLC工藝DLC薄膜的研究以及講解。

類金剛石碳膜(diamond-likecarbonfilms,簡稱DLC膜),是含有類似金剛石結(jié)構(gòu)的非晶碳膜,也是我們在這里真正需要介紹的一種。DLC膜的基本成分是碳,由于其碳的來源和制備方法的差異,DLC膜可分為含氫和不含氫兩大類。DLC膜是一種亞穩(wěn)態(tài)長程無序的非晶材料,碳原子間的鍵合方式是共價鍵,主要包含sp2和sp3兩種雜化鍵,在含氫DLC膜中還存在一定數(shù)量的C-H鍵。我們從1996年起開始磁過濾真空弧及沉積DLC膜研究,正在完善工業(yè)化技術(shù)。如等離子體源沉積法、離子束源沉積法、孿生中頻磁控濺射法、真空陰極電弧沉積法和脈沖高壓放點等。不同的制備方法,DLC膜的成分、結(jié)構(gòu)和性能不同。類金剛石碳膜(Diamond-likecarbonfilms,簡稱DLC膜)作為新型的硬質(zhì)薄膜材料具有一系列優(yōu)異的性能,如高硬度、高耐磨性、高熱導率、高電阻率、良好的光學透明性、化學惰性等,可用于機械、電子、光學、熱學、聲學、醫(yī)學等領(lǐng)域,具有良好的應(yīng)用前景。我們開發(fā)了等離子體-離子束源增強沉積系統(tǒng),并同過該系統(tǒng)中的磁過濾真空陰極弧和非平衡磁控濺射來進行DLC膜的開發(fā)。該項技術(shù)用于電子、裝飾、宇航、機械和信息等領(lǐng)域,用于摩擦、光學功能等用途。目前在我國技術(shù)正處于發(fā)展和完善階段,有巨大市場潛力。

在眾多類型的碳材料中,類金剛石薄膜(diamond-likecarbon,DLC)因其優(yōu)異的性能吸引了世界范圍內(nèi)的關(guān)注和研究。DLC薄膜的結(jié)構(gòu)處于金剛石和石墨結(jié)構(gòu)之間的,主要是由金剛石結(jié)構(gòu)的sp3雜化碳原子和石墨結(jié)構(gòu)的sp2雜化碳原子混雜在一起形成的復(fù)雜三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)成[27]。根據(jù)晶體材料的特征分析,DLC薄膜通常呈現(xiàn)非晶態(tài)或非晶納米晶復(fù)合結(jié)構(gòu)。根據(jù)氫的有無可以分為含氫DLC薄膜(a-C:H)和不含氫DLC薄膜(a-C)。根據(jù)不同的含氫量和sp3與sp2雜化鍵的比例又分為不同的細類,如圖1-1所示。在2005年德國工程師學會定制的“碳涂層”標準中,又可將DLC薄膜細分為不同的七大類[27]。由于DLC薄膜的結(jié)構(gòu)介于金剛石和石墨之間,使其具有高的硬度,優(yōu)異的減摩抗磨性能,同時還具有高的熱導率、低的介電常數(shù)、寬帶隙、良好的光學透過性以及優(yōu)異的化學惰性和較好的生物相容性等。因而DLC薄膜不僅呈現(xiàn)良好的摩擦學性能,還具有良好的耐腐蝕性能。純DLC膜具有優(yōu)異的耐蝕性,各類酸、堿甚至王水都很難侵蝕它。

DLC薄膜處于熱力學非平衡狀態(tài),其原子排布呈現(xiàn)出近程有序、遠程無序的特點。近程有序主要表現(xiàn)為C-C原子之間的sp3和sp2雜化鍵的結(jié)構(gòu)。第一種模型是Beeman等人提出的,他們構(gòu)造了三種具有不同sp3和sp2雜化碳原子含量的非晶碳薄膜模型。此模型具備兩個典型特征:其一,除了sp2雜化結(jié)構(gòu)模型外,所有模型對應(yīng)于相對各向同性的無序混亂網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),而且沒有內(nèi)部懸鍵;其二,所有模型都做了弛豫處理,目的是使由偏離結(jié)晶態(tài)的鍵長、鍵角所引起的應(yīng)變能降到比較低。第二種模型是完全無規(guī)網(wǎng)絡(luò)模型,由Phillips等人提出并完善。該模型的基本觀點是,在非晶態(tài)隨機共價網(wǎng)絡(luò)當中,當原子的平均數(shù)與原子的機械自由度相等時,該結(jié)構(gòu)被完全。增加配位數(shù),則可以生成更多的共價鍵而降低體系能力,可以穩(wěn)定固態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),但鍵的拉伸和鍵角的畸形會造成更多的應(yīng)變能。類金剛石(DLC)的簡介。鎮(zhèn)江不銹鋼DLC價格

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類金剛石薄膜又稱山膜。碳的一種亞穩(wěn)態(tài),組成主要是碳,也含有氫,其量隨工藝條件而異,多時可達20%。類金剛石具有很高的硬度、高導熱性、高絕緣性、良好的化學穩(wěn)定性、從紅外到紫外的高光學透過率等。這與金剛石相似,但其性能數(shù)值均低于金剛石膜。類金剛石膜已開始用作耐磨涂層。類金剛石碳(DLC)是非晶結(jié)構(gòu),碳原子主要以sp3和sp2雜化鍵結(jié)合。含氫DLC又稱為α-C:H,其中氫含量在20%到50%之間。無氫類金剛石膜包括無氫非晶碳(α-C)和四面體非晶碳(ta-C)膜。α-C膜含有一些sp3鍵;ta-C膜中以sp3鍵為主(sp3>70%)。結(jié)構(gòu)類金剛石薄膜通常又被人們稱為DLC薄膜,是英文詞匯DiamondLikeCarbon的簡稱,它是一類性質(zhì)近似于金剛石,具有高硬度.高電阻率.良好光學性能等,同時又具有自身獨特摩擦學特性的非晶碳薄膜。碳元素因碳原子和碳原子之間的不同結(jié)合方式。寶山DLC工藝

標簽: 鍍鈦 類金剛石 DLC