碳是類金剛石膜的主要成分。碳元素有3種同素異形體，即金剛石、石墨和各種無定形碳。碳原子按組成鍵的不同存在3種不同形態(tài)，即sp1、sp2和sp3。類金剛石膜（DLC）是一種碳原子之間以共價(jià)鍵鍵合的亞穩(wěn)態(tài)的非晶體材料，其共價(jià)鍵主要含有sp2和sp32種雜化方式，同時(shí)在含氫的類金剛石膜DLC中還存在一些C-H鍵。由于碳源和制備方法的不同，可將類金剛石膜分為含氫和不含氫的兩大類，因此，DLC也被分為非晶體碳膜和非晶體含氫碳膜。簡單介紹一下sp1，sp2，sp3雜化。sp1雜化：處于基態(tài)的碳原子（電子排布式為：1s22s22p2）的一個(gè)2s電子激發(fā)至一個(gè)空的2p軌道上，使原子進(jìn)入激發(fā)態(tài)（電子排布式為：1s22s12p3）。然后，一個(gè)2s軌道再和上述填充了一個(gè)電子的2p軌道進(jìn)行sp雜化，形成兩個(gè)sp雜化軌道。剩余2個(gè)p軌道，上面各有1個(gè)單電子。sp2雜化：處于基態(tài)的碳原子（電子排布式為：1s22s22p2）的一個(gè)2s電子激發(fā)至一個(gè)空的2p軌道上，使原子進(jìn)入激發(fā)態(tài)（電子排布式為：1s22s12p3）。然后，一個(gè)2s軌道再和上述兩個(gè)各填充了一個(gè)電子的2p軌道進(jìn)行sp2雜化，形成三個(gè)sp2雜化軌道。剩余一個(gè)p軌道，上面有1個(gè)單電子。sp3雜化：處于基態(tài)的碳原子。類金剛石涂層(DLC)鉆頭較小。臺(tái)州塑膠模DLC技術(shù)

類金剛石(diamond-likecarbon,DLC)薄膜是一種同時(shí)含有sp2鍵和sp3鍵的非晶碳膜，其結(jié)構(gòu)及性能介于金剛石與石墨之間，具有高硬度、高熱導(dǎo)率、良好的化學(xué)惰性和耐磨性，在裝備關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)部件的表面防護(hù)方面有巨大應(yīng)用前景，現(xiàn)已成為世界范圍內(nèi)被研究的薄膜材料之一。但DLC作為一種亞穩(wěn)態(tài)材料，膜內(nèi)殘余壓應(yīng)力大、膜基結(jié)合強(qiáng)度低，高溫下易發(fā)生化學(xué)鍵破壞，導(dǎo)致性能下降。向薄膜中添加異質(zhì)元素是調(diào)控或提高DLC膜性能的有效方法。近日，省新材料研究所真空鍍膜團(tuán)隊(duì)利用高功率脈沖磁控濺射復(fù)合中頻磁控濺射技術(shù)制備了摻Si的納米多層類金剛石(Si-DLC)薄膜，發(fā)現(xiàn)通過改變Si元素的含量可調(diào)控薄膜的摩擦學(xué)行為：低Si含量()的薄膜在界面處發(fā)生石墨化，起到潤滑作用，降低磨損；高Si含量()的薄膜在摩擦過程中產(chǎn)生更多的sp3鍵，硬質(zhì)顆粒分布在薄膜與對(duì)磨副之間，使薄膜的磨損率高于低Si含量狀態(tài)。上海電鍍DLC工藝類金剛石薄膜(DLC)的制備方法及應(yīng)用。

DLC薄膜的制備方法：利用化學(xué)氣相沉積制備的DLC薄膜膜層致密，和基體結(jié)合力好。某些特殊薄膜還具有特異的光學(xué)、點(diǎn)穴和熱血等各種物理和化學(xué)性能，這類膜層表現(xiàn)出許多優(yōu)點(diǎn)，包括膜厚比較均勻，膜層質(zhì)量穩(wěn)定，繞鍍性好且易于實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，因此得到了廣泛應(yīng)用。從沉積條件看，要實(shí)現(xiàn)氣體與基體界面的化學(xué)反應(yīng)，在沉積反應(yīng)過程中必須有一定的開啟能。按照開啟方式的不同，可以分為熱絲化學(xué)氣相沉積（HFCVD）、直接光化學(xué)氣相沉積（DPCVD）和等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）等幾種方式。

類金剛石薄膜(DLC)是1種非晶薄膜，可分為無氫類金剛石碳膜(a-C)和氫化類金剛石碳膜(a-C:H)(圖2)兩類。無氫類金剛石碳膜有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，簡稱ta-C)(主要由超過80%的sp3鍵碳原子為骨架構(gòu)成);氫化類金剛石碳膜(a-C:H)又可分為類聚合物非晶態(tài)碳(polymer-likecarbon，簡稱PLC)、類金剛石碳、類石墨碳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似于聚合物那種通過相同簡單的結(jié)構(gòu)單元通過共價(jià)鍵重復(fù)連接而成的化合物。這種類金剛石薄膜因?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。DLC真空鍍膜生產(chǎn)工藝影響的膜層原因。

在DLC薄膜應(yīng)用的過程中，選擇合適種類的DLC薄膜顯得尤為重要。因此，DLC薄膜的分類以及分類標(biāo)準(zhǔn)的制定，直接影響了其在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用。而傳統(tǒng)的DLC薄膜分類方法通常需要根據(jù)DLC薄膜的微結(jié)構(gòu)定量分析來完成。然而，這一方法需要基于大型同步輻射光源的X射線近邊吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜（NEXAFS）分析碳元素的成分和狀態(tài)；需要大型靜電加速器的盧瑟福背散射彈性反沖（RBS/ERDA）或者中子源等分析氫元素含量，執(zhí)行起來非常困難。因此，一般實(shí)驗(yàn)條件難以實(shí)現(xiàn)對(duì)DLC的準(zhǔn)確分類，從而導(dǎo)致DLC在應(yīng)用領(lǐng)域難以實(shí)現(xiàn)精細(xì)調(diào)控和定量研發(fā)。Ta-C涂層銑刀的切削壽命是含氫DLC涂層銑刀的1.5倍。揚(yáng)州螺紋刀具DLC

類金剛石（DLC）涂層的主要成份是碳。臺(tái)州塑膠模DLC技術(shù)

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(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的挺柱上制備類金剛石(DLC)薄膜。利用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái)架，研究了DLC涂層挺柱的摩擦學(xué)行為及其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能的影響.試驗(yàn)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(shí)際使用工況下,配氣機(jī)構(gòu)的摩擦損失降低6％，DLC涂層零件可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)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(dá)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(diǎn)。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(jī)械模具電子醫(yī)療汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件等領(lǐng)域。臺(tái)州塑膠模DLC技術(shù)