DLC膜在機械功能領域上的應用(1)鉆頭、銑刀:DLC膜可以應用于鉆頭和銑刀上,特別是摻雜金屬的DLC膜,它不僅具有高的硬度,還具有低的摩擦系數(shù)、抗有色金屬粘結(jié)。荷蘭的Hauzer公司制備的摻金屬DLC膜層,用于切削度鋁合金時,能減少表面所謂的切屑瘤(BUE)。結(jié)果是延長工具的壽命并使工件材料在切削后表面光滑。特別是在干切削和深孔加工方面,膜層性能非常好。廣州有色金屬研究院也進行了在銑刀上鍍TiAlN+DLC膜,在加工有色金屬時明顯提高使用壽命及加工質(zhì)量。(2)光盤模具及其輔助模具:光盤模具是生產(chǎn)CD、CDR、DVD的重要工具,為了減少它與母盤(鎳盤)的摩擦,希望模具表面硬且摩擦系數(shù)小,目前,國外大多采用DLC膜層,有效提高了模具的壽命和盤片的質(zhì)量。我們制備的DLC膜層也開始用于該領域,并取得了成功。圖2為廣州有色金屬研究院制備的DLC膜層光盤模具模仁,其壽命已達開閉合200萬次以上(無涂層模具只有50萬次左右)。同時在其輔助模具上鍍DLC膜,其壽命也達到了配套使用的要求。鍍膜之后有硬度高,摩擦系數(shù)低,耐磨,耐腐蝕,抗粘結(jié)性好且環(huán)保等特點。 DLC碳膜的自潤滑機制和磨損機理進行了探索。閔行區(qū)塑膠模DLC涂層廠
DLC膜層運用提高材料的耐磨性應該從提高硬度,減小摩擦系數(shù)兩個方面著手。單純提高材料的硬度并不一定使材料的耐磨性有很大的提高。以商用較多的TiN薄膜為例,硬度在20-30GPa,但其摩擦系數(shù)一般在0.5左右,其磨損率在相同試驗條件下比DLC膜高一個數(shù)量級。TiN薄膜磨損產(chǎn)生的顆粒引起磨粒磨損,加劇磨損的程度。而DLC膜磨損的產(chǎn)物是微小的C,具有固體潤滑的作用,能夠減小摩擦系數(shù),降低比磨損率。 DLC膜不僅具有優(yōu)異的耐磨性,而且具有很低的摩擦系數(shù),一般低于0.2,是一種優(yōu)異的表面抗磨損改性膜。DLC的摩擦系數(shù)隨制備工藝的不同和膜中成分的變化而變化,其摩擦系數(shù)比較低可達0.005。摻雜金屬元素可能降低其摩擦系數(shù),但加入H能提高潤滑作用,環(huán)境也對摩擦系數(shù)有一定的影響。但總的來說,DLC膜與傳統(tǒng)的硬質(zhì)薄膜(如上述的TiN、TiC、TiAlN等)相比,在摩擦系數(shù)方面具有明顯優(yōu)勢,這些傳統(tǒng)硬質(zhì)薄膜的摩擦系數(shù)都在0.4以上。 DLC膜在磨損過程中,接觸面存在的摩擦變形在DLC膜表面產(chǎn)生微小的C,從而在摩擦配副的接觸面上形成一層轉(zhuǎn)移膜,使接觸面成為DLC膜的相互對磨,因而能夠減小摩擦力,提高薄膜的抗磨損性,起到固體潤滑的作用。浦東新區(qū)電鍍DLC公司類金剛石涂層DLC納米涂層加工。
DLC涂層(類金剛石涂層)的優(yōu)點類金剛石碳(Diamond-likeCarbon)DLC泛指不定性碳的晶體結(jié)構(gòu)材質(zhì),此類材質(zhì)里同時存在著如鉆石般(SP3)及石墨般(SP2)碳原子排列方式,雜錯地結(jié)合在一起??茀RDLC涂層可達至高硬度(2000-5000Hv),低摩擦系數(shù),抗酸抗堿的化學特征,優(yōu)良的耐磨性能,與基體結(jié)合力強,具有優(yōu)異的耐蝕性,能耐各種酸、堿等腐蝕,對金屬、塑料、橡膠、陶瓷等均有良好的抗粘結(jié)和防咬合性能,表面粗糙度低(可達鏡面級),可在各種鋼鐵、鈦合金、硬質(zhì)合金等材料上沉積,其中含金屬DLC更有導電特性??茀R可做到涂層厚度:μm,涂層比較高耐熱400℃。DLC涂層表面非常光滑,有著耐磨和固體潤滑功能。其應用非常,在不同工業(yè)領域都能找到它的應用例子。
DLC采用陰極電弧離子鍍和等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)相結(jié)合的技術(shù)方法,在304不銹鋼基體上分別沉積制備了Ti/DLC和Ti/TiN/TiAlN/DLC復合涂層。選用原子力顯微鏡、拉曼光譜對涂層的形貌和結(jié)構(gòu)進行表征測試。同時,利用顯微硬度計、劃痕測試儀系統(tǒng)地分析了涂層的顯微硬度和界面結(jié)合性能,并研究了其摩擦磨損行為。研究結(jié)果表明:Ti/TiN/TiAlN/DLC復合涂層體系具有較高硬度(~2130HV)的同時結(jié)合性能比較好(結(jié)合力~N),抗磨損能力較強。在相同試驗條件下,無涂層的基體摩擦系數(shù)為,單層DLC、Ti/DLC和Ti/TiN/TiAlN/DLC涂層的摩擦系數(shù)則分別為、。Ti/TiN/TiAlN/DLC復合涂層可有效提高304不銹鋼的耐磨損性能,降低摩擦系數(shù)。上海英屹涂層技術(shù)有限公司引進美國PE-CVD設備技術(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)應用于航空機械模具電子醫(yī)療汽車發(fā)動機部件等領域。大多數(shù)提升式配氣機構(gòu)的發(fā)動機采用類金剛石碳(DLC)涂層挺桿。
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)應用于航空機械模具電子醫(yī)療汽車發(fā)動機部件等領域。激光Roman光譜儀研究了DLC的結(jié)構(gòu)組成。奉賢區(qū)金屬表面DLC價格
類金剛石碳涂層DLC的用途。閔行區(qū)塑膠模DLC涂層廠
DLC設備介紹:
一、多弧離子鍍硬膜膜設備
1.沉積速率快,蒸發(fā)鍍膜的膜層光潔度高
2、離化率高,膜層附著力好
3、有效鍍膜區(qū)域¢650X1100,可以容納750X1250X600的超大模具和齒輪廠家的超長拉刀,具有非常大的容積
應用于刀具、模具、大型鏡面模、塑膠模、滾齒刀等產(chǎn)品的鍍制
備注:真空室尺寸可按客戶產(chǎn)品及特殊工藝要求訂做
二、類金剛石鍍膜設備:
類金剛石鍍膜設備應用于應用于模具、汽車、醫(yī)療、紡織、縫紉設備以及無油潤滑和耐磨損零件的表面涂層等。
備注:真空室尺寸可按客戶產(chǎn)品及特殊工藝要求訂做。 閔行區(qū)塑膠模DLC涂層廠