類金剛石在DLC薄膜在汽車發(fā)動機領域的應用。為了降低發(fā)動機的燃油消耗,減輕發(fā)動機滑動部位的摩擦,(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)動機潤滑油良好的協(xié)同復配特性,它在發(fā)動機滑動摩擦副上的應用是發(fā)動機節(jié)能降耗表面處理技術的一個重要研究方向。DLC薄膜在發(fā)動機上的應用效果,在技術上DLC薄膜將極低的摩擦阻力和極高的硬度完美地結合在一起,該技術已被初步應用于汽車零部件的各個運動系統(tǒng)中。類金剛石薄膜的結構特點是什么?溫州合金模類金剛石公司
簡單說來,石墨態(tài)的C原子就是sp2型雜化,金剛石態(tài)的C原子就是sp3型雜化。類金剛石膜DLC,就是C原子以石墨態(tài)和金剛石態(tài)兩種形態(tài)混合的碳膜。這種復雜形態(tài)對的碳膜,既有金剛石膜的高硬度,又具有石墨膜的潤滑性。DLC的制備由于類金剛石膜的優(yōu)異性能,自它面世以來,人們就在世界范圍掀起了碳膜的研究熱潮,相繼出現了一系列的碳膜制備技術??偟膩碚f,制備類金剛石膜現在主要是用各種氣相沉積法,根據制備原理的不同,大體上可以分為物相沉積和化學氣相沉積,根據離化碳原子和加熱方法的不同,DLC的制備方法可分為:真空電弧沉積,噴射沉積,等離子沉積,脈沖激光沉積,電子加入CVD法等等。DLC的制備方法不同,工藝條件不同,制造出來的類金剛石膜也是不一樣。浦東新區(qū)電鍍類金剛石工藝關于類金剛石硬度分析。
DLC薄膜本身沒有顏色,不具備色素顯色(如花朵的顏色)的條件,其顯色都來源于結構的不同,屬于典型的結構顯色(如彩虹的顏色)。其中,氫元素和sp2雜化碳的含量直接影響DLC薄膜顏色的鮮艷程度,薄膜顯色可以歸結于等距層狀結構的薄膜干涉;而隨著氫含量的降低和sp2雜化碳一定程度的增加,使得薄膜光吸收增加,DLC顏色變得暗淡,薄膜干涉不能完全解釋,需引入非晶光子晶體顯色機制。當sp3含量明顯增加時,DLC薄膜接近于透明的金剛石薄膜時,非晶光子晶體顯色機制占主導作用。據此,研究人員成功發(fā)展出利用DLC薄膜顏色快速分析DLC薄膜種類和結構的新方法。該方法不需要傳統(tǒng)DLC分類手段的苛刻實驗條件,通過簡單的顏色規(guī)律實現DLC薄膜的快速初步分類,將推動其在多個重要應用領域的快速發(fā)展。相關研究成果在線發(fā)表在AdvancedOpticalMaterials上。
類金剛石碳(Diamond-likecarbon,DLC)是存在有七種不同的形式,卻表現出一些金剛石特性的無定形碳。由于它的一些特性,它通常被用作其它材料的涂層材料。所有的七種形式都擁有大量sp雜化的碳原子。它們屬于不同類型的原因是,即使是金剛石也被發(fā)現有兩種晶型:其中較常見的一種是立方晶體,而較不常見的一種(藍絲黛爾石)是六方晶體。通過在納米尺度結構的不同方法混合這些晶型,類金剛石涂層可以同時擁有非晶、有彈性,且是純sp雜化連接的"金剛石"。其中較硬、較強、較光滑的是被稱為四面體非晶碳(ta-C)的一種混合物。例如,2微米厚度的ta-C涂層可以增加常規(guī)(例如304型)不銹鋼針對磨料磨損的抵抗力,從而增加其在這類使用中的壽命從1周到85年不等。這種ta-C可以被認為是"純"形式的類金剛石碳,因為它由sp連接的碳原子組成。一些填料例如氫,石墨sp雜化碳,以及金屬,被用在其它六種類金剛石碳中,以減少生產費用或者增加其它的一些性能。這些種類的類金剛石幾乎可以用在任何具有兼容真空環(huán)境的材料中。在2006年,歐盟內的外包類金剛石涂層市場估計市值達約三千萬歐元。2011年11月。 類金剛石薄膜資料介紹。
類金剛石膜有望代替SO2成為下一代集成電路的介質材料。近年來,類金剛石膜在微電子領域的應用,逐漸成為熱點。采用類金剛石膜和碳膜交替出現的多層膜結構構造成的多量子阱結構,具有共振隧道效應的和獨特的電特性,在微電子領域有著潛在的應用前景。類金剛石膜具有良好的表面平面光滑度,電子發(fā)射均勻性好,并且其具有負的電子親和勢,有效功函數相對較低的和較寬的禁帶寬度,即使在較低的外電場作用下,也可產生較大的發(fā)生電流,這個性能在平板顯示器中有著特殊的使用價值。上海冶金所研制的DLC平面柱狀陣列場發(fā)射平板顯示器樣品就是利用了這一原理。類金剛石薄膜研究進展。寶山區(qū)銑刀類金剛石
DLC膜不僅具有優(yōu)異的耐磨性,而且具有很低的摩擦系數。溫州合金模類金剛石公司
在一臺yBHИПA-1型雙激發(fā)源等離子弧薄膜沉積裝置上制取Ti合金化DLC膜,用納米硬度計、顯微硬度計、原子力顯微鏡以及X射線衍射儀和光電子能譜儀等手段對薄膜的力學性能和結構進行了分析和測定.摩擦磨損試驗在一臺球-盤滑動磨損試驗機上進行.比較了不同鈦合金化程度的DLC膜及熱處理前后的性能變化.結果表明,薄膜的力學性能與Ti含量有非單值關系,但摩擦系數隨Ti含量增加而升高;熱處理后薄膜顯微硬度有名升高的原因是生成了碳化鈦硬化相.上海英屹涂層技術有限公司引進美國PE-CVD設備技術制備的類金剛石DLC膜層沉積速率快膜厚可達60um膜層硬度高膜層摩擦系數低小于結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孔的問題。公司涂層已經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。溫州合金模類金剛石公司