類(lèi)金剛石在DLC薄膜在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用。為了降低發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗,減輕發(fā)動(dòng)機(jī)滑動(dòng)部位的摩擦,(特別是活塞、活塞環(huán)與氣缸之間以及凸輪與從動(dòng)件之間的摩擦)非常重要。DLC薄膜材料作為一種高硬度減摩抗磨表面保護(hù)薄膜材料,具有優(yōu)異的耐磨性能、低摩擦特性以及與發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油良好的協(xié)同復(fù)配特性,它在發(fā)動(dòng)機(jī)滑動(dòng)摩擦副上的應(yīng)用是發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能降耗表面處理技術(shù)的一個(gè)重要研究方向。DLC薄膜在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用效果,在技術(shù)上DLC薄膜將極低的摩擦阻力和極高的硬度完美地結(jié)合在一起,該技術(shù)已被初步應(yīng)用于汽車(chē)零部件的各個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中,尤其是自20世紀(jì)90年代中期以來(lái),作為汽車(chē)零部件保護(hù)性薄膜材料得到快速發(fā)展。除上述性能與應(yīng)用外,DLC薄膜的潤(rùn)濕性能也受到了人們的關(guān)注。某些需要疏水的領(lǐng)域如電子元器件、窗口等都對(duì)DLC薄膜的潤(rùn)濕性能提出了新的要求,目前主要通過(guò)對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性來(lái)改善DLC薄膜的疏水性能。利用DLC薄膜的耐腐蝕性和低溫合成的特點(diǎn)!既可以將其鍍?cè)谒芰巷椉?,防止酸、堿及有機(jī)試劑的侵蝕,又可以在橡膠、樹(shù)脂等有機(jī)材料上鍍一層DLC薄膜。從而增加其柔軟性,這在對(duì)有機(jī)材料有滑動(dòng)性和密封性要求的領(lǐng)域用途很廣。DLC薄膜的功能特性是什么。溫州銑刀DLC技術(shù)
20世紀(jì)70年代早期,類(lèi)金剛石(DLC)涂層才見(jiàn)諸報(bào)道。工業(yè)上應(yīng)用這種涂層起源于汽車(chē)部件,如高壓柴油噴射系統(tǒng)和動(dòng)力傳動(dòng)部件。當(dāng)今,具有特殊優(yōu)勢(shì)的各種DLC涂層已在一些領(lǐng)域得到應(yīng)用。DLC涂層通常由sp3與sp2鍵的比值和氫含量來(lái)分類(lèi)。當(dāng)碳元素通過(guò)sp3鍵結(jié)合,就會(huì)形成金剛石;通過(guò)sp2鍵結(jié)合,就會(huì)形成石墨。當(dāng)sp3與sp2鍵的比值增大時(shí),涂層的硬度通常會(huì)增加??稍贒LC涂層內(nèi)加入鎢(W-C∶H)之類(lèi)的金屬(此處C為碳,H為氫);還可以加入其他元素如硅(Si-DLC)來(lái)改變涂層的摩擦系數(shù)或抗溫性能。一種已用于切削刀具的復(fù)合涂層為高硬度的氮化物涂層(如TiAlN)加上較軟的、具有潤(rùn)滑功能的頂層涂層(如W-C∶H)。因?yàn)榕判嫉母纳?,這種復(fù)合涂層在攻絲和鉆削應(yīng)用中顯示出優(yōu)異的效果。本文將重點(diǎn)討論一種被稱(chēng)作四面體非晶碳(ta-C)的DLC涂層。 溫州銑刀DLC技術(shù)類(lèi)金剛石薄膜通常又被人們稱(chēng)為DLC薄膜。
采用高功率脈沖磁控濺射技術(shù)制備DLC膜層,研究了偏壓的變化對(duì)膜層結(jié)構(gòu)及主要力學(xué)性能的影響.利用掃描電鏡、原子力顯微鏡、拉曼光譜儀、X射線(xiàn)光電子能譜儀、納米壓入儀、劃痕儀和磨擦磨損試驗(yàn)儀分析檢測(cè)了DLC膜結(jié)構(gòu)與性能.結(jié)果表明:偏壓的提高,有利于改善DLC膜的表面光潔度及致密性,DLC膜表面均方根粗糙度Rq由不施加偏壓時(shí)的9nm降低至偏壓為-350V的7nm;致密性的提高使沉積速率略有下降,膜層厚度減小.偏壓的增加,DLC膜內(nèi)部sp3含量先增加后減小趨勢(shì),在偏壓為-250V時(shí),DLC膜中sp3含量比較高.偏壓的增大,DLC膜的硬度、楊氏模量和摩擦磨損等主要力學(xué)性能均呈先增大后減小的趨勢(shì),并在偏壓為-250V時(shí)達(dá)到比較高值,與微觀(guān)結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)相吻合.。
類(lèi)金剛石薄膜(DLC)是1種非晶薄膜,可分為無(wú)氫類(lèi)金剛石碳膜(a-C)和氫化類(lèi)金剛石碳膜(a-C:H)(圖2)兩類(lèi)。無(wú)氫類(lèi)金剛石碳膜有a-C膜(主要由sp3和sp2鍵碳原子相互混雜的三維網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成),以及四面體非晶碳(tetrahedralcarbon,簡(jiǎn)稱(chēng)ta-C)(主要由超過(guò)80%的sp3鍵碳原子為骨架構(gòu)成);氫化類(lèi)金剛石碳膜(a-C:H)又可分為類(lèi)聚合物非晶態(tài)碳(polymer-likecarbon,簡(jiǎn)稱(chēng)PLC)、類(lèi)金剛石碳、類(lèi)石墨碳3種,其三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中同時(shí)還結(jié)合一定數(shù)量的氫.類(lèi)聚合物非晶態(tài)碳是含氫金剛石薄膜的一種它是非晶體又有類(lèi)似于聚合物那種通過(guò)相同簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元通過(guò)共價(jià)鍵重復(fù)連接而成的化合物。這種類(lèi)金剛石薄膜因?yàn)閟p2鍵占據(jù)了主要數(shù)量,所以比較軟,又不具備石墨的特性,使得它的用途受到了限制,在摩擦學(xué)的應(yīng)用上還處在起步階段。如何改善金屬基體沉積DLC薄膜的工業(yè)化應(yīng)用。
陶瓷因其耐蝕、耐熱、耐磨等優(yōu)點(diǎn),被多用于熱涂在金屬材料的表面,目前陶瓷涂層的方法主要有:熱噴涂、等離子噴涂等,但工藝成本高,且陶瓷和襯材之間只是機(jī)械結(jié)合,結(jié)合層的力學(xué)性能差,特別是陶瓷和襯材之間的熱膨脹系數(shù)差異較大,在冷態(tài)時(shí),陶瓷受到襯材的壓縮應(yīng)力,時(shí)常發(fā)生裂紋,而運(yùn)用原位反應(yīng)技術(shù)在襯材的表層產(chǎn)生一層陶瓷層,其結(jié)合界面是冶金結(jié)合,原子相互擴(kuò)散,結(jié)合強(qiáng)度高,工藝成本低,厚度可達(dá)數(shù)毫米,可用于要求耐蝕、耐磨、耐熱的輸送管道,如輸送水泥、煤氣、液化氣以及具有固體顆粒的粉體的管道等。類(lèi)金剛石涂層(DLC)鉆頭較小。蘇州刃具DLC
DLC耳機(jī)膜片優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。溫州銑刀DLC技術(shù)
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(gè)重要因素,在300°C以上退火時(shí)即出現(xiàn)了sp3鍵向sp2鍵轉(zhuǎn)變,為此,人們進(jìn)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(shí)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(duì)這方面進(jìn)行研究。純DLC膜具有優(yōu)異的耐蝕性,各類(lèi)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。
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