物相沉積是在真空狀態(tài)下,將被沉積元素變成原子進(jìn)相沉積。用于制備類金剛石薄膜的物相沉積法包括經(jīng)典的離子束沉積法(通過等離子體濺射石墨靶產(chǎn)生碳離子,經(jīng)電磁場的加速作用沉積在基體表面)、新興的直流磁控濺射技術(shù)(電子在磁場的作用下將Ar原子變成Ar離子,轟擊石墨靶面,濺射出的碳原子在基體表面形成膜)、射頻濺射技術(shù)(電子在射頻振蕩的作用下將Ar原子變成Ar離子,轟擊石墨靶面,濺射出的碳原子在基體表面形成膜)以及脈沖激光沉積法(在真空條件下,利用脈沖激光束使石墨靶釋放碳離子,在基體表面沉積成膜)?;瘜W(xué)氣相沉積是在熱能、光能或等離子體等各種能源的作用下,通過發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使蒸汽狀態(tài)的化學(xué)物質(zhì)形成固態(tài)沉積物。用于制備類金剛石薄膜的化學(xué)氣相沉積法包括直流輝光放電效應(yīng)(碳?xì)錃怏w在直流輝光的作用下分解形成等離子體,與基體表面相互作用形成膜)、射頻輝光放電法(碳?xì)錃怏w在射頻輝光放電下分解形成等離子體沉積在基體表面形成膜)、微波-射頻法(采用微波等離子體形成膜)以及等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法。類金剛石碳基薄膜材料。金華滾齒刀類金剛石
CVD、PVD等技術(shù)的出現(xiàn),是切削工具領(lǐng)域中的一次重大的革命。它的出現(xiàn)立即引起了機(jī)械制造領(lǐng)域的巨大反響,理想的切削工具應(yīng)當(dāng)是既有硬的表面,又有高的韌性,涂層技術(shù)便達(dá)到了這個(gè)目標(biāo)。 較早的涂層材料都是陶瓷性質(zhì)的物質(zhì),如TiN、TiC、Al2O3等,近年來,涂層技術(shù)又有了很大的發(fā)展。超硬材料涂層正在得到多面應(yīng)用,許多產(chǎn)品相繼出現(xiàn)在市場上,但國內(nèi)尚處在實(shí)驗(yàn)階段,預(yù)計(jì)也會很快突破,超硬材料涂層的發(fā)展,使整個(gè)現(xiàn)有的切削工具的性能都明顯得到了提高,面對當(dāng)前大量涌現(xiàn)的難加工材料,這些新發(fā)展的涂層技術(shù)將有巨大的適應(yīng)能力,前景相當(dāng)喜人。上海類金剛石公司類金剛石薄膜的微觀結(jié)構(gòu)與其物理特性。
有多種工藝可用于DLC涂層沉積。從沉積工藝歷史來看,等離子輔助化學(xué)氣相沉積(PACVD)是比較常用的工藝。沉積涂層以前,工具基體材料必須在涂層設(shè)備的真空腔里通過化學(xué)等離子體來刻蝕和清洗。在等離子體中產(chǎn)生的帶正電氬離子轟擊帶負(fù)電產(chǎn)品,就可產(chǎn)生刻蝕作用。當(dāng)處理對溫度敏感的產(chǎn)品時(shí),控制離子的數(shù)量和能量尤為重要。當(dāng)采用熱絲等離子體源時(shí),可通過調(diào)節(jié)等離子體源的電流來調(diào)節(jié)等離子體的數(shù)量。通過在轟擊部件上施加特定的負(fù)偏壓,就可控制離子的能量。采用PACVD時(shí),需在真空腔內(nèi)導(dǎo)入乙炔氣(C2H2)之類的碳?xì)錃怏w??赏ㄟ^中頻或射頻脈沖或微波源來點(diǎn)燃等離子體。當(dāng)?shù)入x子體被點(diǎn)燃后,乙炔氣將裂解成離子和自由基,并比較終凝結(jié)在刀具表面形成DLC涂層。由于氣體中存在氫氣,該工藝必然會導(dǎo)致氫化的DLC膜層。為了改善附著力,復(fù)合涂層通常由底層的金屬界面(如鉻或鈦)、中間層的含金屬碳涂層(如W-C∶H)和頂層的PACVDDLC涂層組成。因此,很多DLC沉積系統(tǒng)包含了非平衡磁控濺射和PACVD工藝。
傳統(tǒng)硬質(zhì)合金刀具銑削碳纖維復(fù)合材料(CFRP)時(shí)磨損嚴(yán)重,需在其上沉積金剛石薄膜涂層.在相同的硬質(zhì)合金立銑刀基體上,改變沉積工藝,獲得3種分別覆有粗晶、細(xì)晶和復(fù)合晶等不同CVD金剛石薄膜的刀具.用掃描電鏡觀察分析3種涂層的表面形貌.在相同條件下,用3種刀具切削CFRP并分析其刀具磨損機(jī)理.結(jié)果表明:復(fù)合晶工藝的金剛石涂層硬質(zhì)合金立銑刀耐磨性比較好、使用壽命較長,約為粗晶金剛石涂層銑刀的、細(xì)晶金剛石涂層銑刀的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)??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(jī)械模具電子醫(yī)療汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件等領(lǐng)域。類金剛石薄膜的用處。
多數(shù)實(shí)驗(yàn)研究表明:DLC在大氣環(huán)境下可以表現(xiàn)出低的摩擦系數(shù),如果制備工藝恰當(dāng),其摩擦因數(shù)比較低可達(dá),且類金剛石膜具有良好的自潤滑特性,所以人們可較好的將其使用在高真空、高溫等不適于液體潤滑的情況以同時(shí)又有清潔要求的環(huán)境中,如航天航空領(lǐng)域。上個(gè)世紀(jì)70年代末前蘇聯(lián)將DLC技術(shù)應(yīng)用于宇航儀表中的動(dòng)壓氣浮軸承,成功研制出高精度且永不磨損型陀螺動(dòng)壓馬達(dá)。1990年歐洲空間中心摩擦實(shí)驗(yàn)室在評價(jià)了空間使用的各種固體材料之后,明確指出今后太空空間的固體材料涂層應(yīng)該是以金剛石膜和類金剛石膜為主。通過分析比較,他們認(rèn)為DLC是適合未來的太空空間潤滑摩擦表面的涂層。研究還發(fā)現(xiàn),類金剛石膜在超高真空中的磨損更為緩和,同時(shí)產(chǎn)生的磨損粒子更少,摩擦狀態(tài)更穩(wěn)定。故DLC作為固體潤滑膜應(yīng)用到宇航具有比其他材料更為突出的潛力,必將在航天航空領(lǐng)域留下濃墨重彩的一筆。類金剛石鍍膜方法與流程。常州表面類金剛石多少錢
類金剛石薄膜研究進(jìn)展。金華滾齒刀類金剛石
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(dǎo)率、高電阻率、良好的光學(xué)透明性、化學(xué)惰性等,可用于機(jī)械、電子、光學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、醫(yī)學(xué)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(qiáng)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(jìn)行DLC膜的開發(fā)。該項(xiàng)技術(shù)用于電子、裝飾、宇航、機(jī)械和信息等領(lǐng)域,用于摩擦、光學(xué)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。金華滾齒刀類金剛石