使用類金剛石薄膜(DiamondLikeCarbon,DLC)作為涂層,采用等離子體離子浸沒注入技術(shù)PlasmaImmersionIonImplantationandDeposition,PIIID)對空間飛輪長壽命軸承溝道表面進行改性.結(jié)果表明,陪試件表面DLC改性后表面粗糙度、軸承內(nèi)外溝道輪廓形狀誤差等特性未發(fā)生明顯改變,改性層表面納米硬度提高2倍左右;陪試件摩擦試驗結(jié)果表明,改性后表面的摩擦學性能得到了明顯改善;DLC涂層的穩(wěn)定摩擦因數(shù)為基體的1/3~1/4,有利于延長空間飛輪軸承的工作壽命.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。DLC類金剛石涂層性能及作用。昆山壓鑄模DLC
類金剛石(英文:Diamond-likeCarbon縮寫DLC)是一種非晶碳,這種材料表現(xiàn)出很多與金剛石相類似的性質(zhì),DLC常常作為涂層材料使用。類金剛石的微觀結(jié)構(gòu)為了弄清楚類金剛石的概念,我們首先研究一下碳元素。碳元素存在于自然界當中,我們平時看到的鉆石、石墨、富勒烯、碳納米管等等都是碳元素形成的。當碳原子以sp3鍵的雜化軌道行程共價鍵的時候,就會形成金剛石。當碳原子以sp2鍵的雜化軌道行程共價鍵的時候,就會形成石墨。當以碳原子sp2、sp3鍵混合雜化的時候,形成的就是類金剛石了。類金剛石常常是以薄膜形式使用的,類金剛石薄膜具有高硬度.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,從而使其終產(chǎn)生不同的物質(zhì):金剛石(diamond)—碳碳以sp3鍵的形式結(jié)合;石墨(graphite)—碳碳以sp2鍵的形式結(jié)合;而如同緒論里所述類金剛石(DLC)—碳碳則是以sp3和sp2鍵的形式結(jié)合,生成的無定形碳的一種亞穩(wěn)定形態(tài),它沒有嚴格的定義,可以包括很寬性質(zhì)范圍的非晶碳,因此兼具了金剛石和石墨的優(yōu)良特性;所以由類金剛石而來的DLC膜同樣是一種亞穩(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。上海表面DLCDLC膜的性能包括了哪些?
碳是自然界中分布非常的一種元素,是組成有機物質(zhì)的主要元素之一。碳質(zhì)材料具有非常豐富的存在形式,如金剛石、石墨、富勒烯、碳納米管、石墨烯等,并且不同形態(tài)的碳性能迥異,主要是由于碳形成了多種不同形式的雜化狀態(tài)所致。但一種材料同時具備了金剛石的硬度和石墨的潤滑性,更奇怪的是這種材料居然是非晶的,一起看看神奇的類金剛石薄膜!類金剛石碳(Diamond-likeCarbon,簡稱DLC)是一種亞穩(wěn)態(tài)的非晶態(tài)材料,其機械、電學、光學和摩擦學特性類似于金剛石,導(dǎo)熱性是銅的2-3倍,且透明度高、化學穩(wěn)定性好。具有極高的硬度、良好的抗磨損、優(yōu)異的化學惰性、低介電常數(shù)、寬的光學帶隙以及良好的生物相容性等特性。事實上目前對DLC薄膜尚無明確的定義和統(tǒng)一的概念,以其宏觀性質(zhì)而論,國際上廣為接受的標準為硬度達到天然金剛石硬度20%的絕緣無定形碳膜就稱為DLC薄膜。在光學、電學、材料、機械、醫(yī)學和航空航天等領(lǐng)域引起了科研工作者的關(guān)注。
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。為什么DLC薄膜內(nèi)應(yīng)力大?
由于DLC屬亞穩(wěn)態(tài)的材料,熱穩(wěn)定性差是限制DLC膜應(yīng)用的一個重要因素,在300°C以上退火時即出現(xiàn)了sp3鍵向sp2鍵轉(zhuǎn)變,為此,人們進行了大量的工作試圖提高其熱穩(wěn)定性。有研究發(fā)現(xiàn):Si的加入可以明顯改善DLC膜的熱穩(wěn)定性,含20 at%Si的DLC膜在740°C退火時才出現(xiàn)sp3鍵向sp2鍵轉(zhuǎn)變。同樣,金屬(如Ti、W、Cr)的摻入也可提高DLC膜的熱穩(wěn)定性,我們正在對這方面進行研究。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。但摻雜有其他元素的DLC膜的耐蝕性有所下降,這是由于摻雜的元素首先被侵蝕,從而破壞了膜的連續(xù)性所致。
類金剛石涂層(DLC)鉆頭較小。金山區(qū)銑刀DLC多少錢
DLC涂層的高硬度 低摩擦性能突出。昆山壓鑄模DLC
涂層刀具結(jié)合了基體度高韌性以及涂層高硬度高耐磨性的特點,可以提高刀具壽命和加工效率.類金剛石薄膜(DLC)是由無序sp3鍵、sp2鍵、sp1鍵配位碳原子混合而成,具有一系列與金剛石膜相類似的性能(如熱導(dǎo)率高,熱膨脹系數(shù)小,化學穩(wěn)定性好,硬度和彈性模量高,耐磨性好及摩擦系數(shù)低等)以及優(yōu)異的耐摩擦性能和自潤滑特性,因此成為高速鋼和硬質(zhì)合金刀具理想的表面改性膜.DLC薄膜起源于20世紀70年代,其沉積方法主要有物理相沉積法(包括磁控濺射沉積、離子束沉積、脈沖激光沉積)和化學氣相沉積法,近幾年還發(fā)展了液相電化學沉積法.其表征方法主要有拉曼光譜、X射線光電子能譜(XPS)、原子力顯微鏡(AFM)等.DLC薄膜的研究開發(fā)應(yīng)用過程中存在兩個主要問題:一是膜基結(jié)合力差;二是熱穩(wěn)定性差,這極大降低了工具的使用壽命.改變工藝參數(shù)、摻雜、制備中間過渡層、酸蝕法、機械處理等可以提高DLC膜的膜基結(jié)合力;在保證高膜基結(jié)合力的同時具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性.隨著薄膜制備技術(shù)的成熟,制備熱穩(wěn)定性好,sp3含量高同時內(nèi)應(yīng)力低。昆山壓鑄模DLC