1輪胎模具DLC涂層代替Teflon涂層,解決Teflon涂層的硬度較低、耐磨性差這一難題,具有重要的現實意義。為探究DLC涂層在輪胎模具上應用的可行性,本課題主要進行了以下幾個方面的研究:(1)加工并制備了基體試樣,并在試樣上沉積了含氫DLC、無氫DLC和Teflon涂層。按照輪胎模具加工工藝制備35#鋼基體試樣,Teflon涂層完全按照輪胎模具涂層的工藝噴涂,含氫DLC、無氫DLC涂層分別采用等離子體增強化學氣相沉積和電弧離子鍍沉積。(2)對含氫DLC、無氫DLC和Teflon涂層的結構、成分和表面形貌進行了分析和比較。三種涂層具有不同的粗糙度、斷面結構、元素組成,而不同的成分、結構會對涂層的表面性能造成不同的影響,因此對三種涂層的結構、成分進行表征,為涂層表面性能的改進提供理論依據。結果表明,兩種DLC涂層粗糙度均小于Teflon涂層的粗糙度,三種涂層結構均勻致密,無明顯的沉積裂紋產生。(3)對含氫DLC、無氫DLC和Teflon涂層的表面性能進行了測量與比較。結果表明,DLC涂層在粗糙度較小的情況下,其疏水性能低于Teflon涂層。但是增加DLC涂層的粗糙度,其疏水性能也可觀增加,當涂層粗糙度為754nm時水接觸角達到比較大96o。無氫DLC、含氫DLC涂層硬度、結合強度均大于Teflon涂層。DLC在各種刀片如剪刀、刮胡刀等上的應用。DLC減小了刀片與 皮膚的摩擦,改善了刀片的性能,延長了使用壽命。常州DLC加工中心
1.類金剛石(diamond-likecarbon,DLC)是一類含有金剛石結構(sp3雜化鍵)和石墨結構(sp2雜化鍵)的亞穩態非晶物質,具有高硬度、耐腐蝕、低摩擦因數、耐磨損等優良特性,但也存在著由于制備工藝、沉積參數等不同導致的內應力大、熱穩定性差、摩擦學行為敏感等問題,明顯限制了其產業化應用。
2. 類金剛石薄膜的幾種常見制備方法如下:等離子增強化學氣相沉積法(PECVD)、脈沖激光沉積法(PLD)、磁過濾陰極真空電弧法(FCVA)、磁控濺射法(MS)。 常州DLC加工中心適當厚度的DLC微/納涂層處理可以起到一定的減磨、抗腐蝕效果,降低模具本體表面潤濕性,保證橡膠件成型質量。
DLC涂層的主要性能1、力學性能a、硬度及彈性模量。不同的沉積方法制備的DLC膜硬度及彈性模量差異很大,用磁過濾陰極電弧法可以制備出硬度達到甚至超過金剛石的DLC膜,用陰極電弧法制備的DLC膜比較高硬度可達50GPa以上,而用離子源結合非平衡磁控濺射法制備的DLC膜硬度達21GPa。膜層內的成分對膜層的硬度有一定的影響,Si、N的摻入可以提高DLC膜的硬度。DLC膜具有較高的彈性模量,雖低于金剛石(110GPa),但明顯高于一般金屬和陶瓷的彈性模量。b、內應力和結合強度。薄膜的內應力和結合強度是決定薄膜的穩定性和使用壽命,影響薄膜性能的兩個重要因素,內應力高和結合強度低的DLC膜容易在應用中產生裂紋、褶皺,甚至脫落,所以制備的DLC膜比較好具有適中的壓應力和較高的結合強度。大部分研究表明,直接在基體上沉積的DLC膜的膜\基結合強度一般比較低,通過采用Ti\TiN\TiCN\TiC中間梯度過渡層的方法提高DLC膜與基體的結合強度,在模具鋼上沉積DLC膜的結合強度達44N-74N,制備的膜導總體厚度可達5um。?
DLC涂層的高硬度,防粘連及自潤滑性是有色金屬鉆孔,攻牙,鏡面銑削加工刀具理想的防護涂層,它在解決粘刀,粘著磨損方面比普通涂層有更出色的表現,這涂層刀具的使用壽命是普通刀具的數倍,加工出來的產品光潔度更高。由于DLC具有極低的摩擦系數(0.06~0.1)和自潤滑性,涂以DLC的刀具是干切削的比較好選擇。與沒有涂層的刀具相比,在干式切削的條件下DLC涂層刀具的切削力可下降6%;。與其它涂層的刀具相比(如涂以TiN,TiAlN),在干式切削的條件下DLC涂層刀具的切削力可下降23%;同樣也是因為DLC的低摩擦系數可使金屬切削(鋁合金切削)的切削力大為下降,從而部分降低能源消耗。國外采用DLC,提高了模具的壽命和盤片的質量。硬度高,摩擦系數低,耐磨,耐腐蝕,抗粘結性好且環保等。
DLC涂層適用于極端磨損情況和高相對速度,甚至是在無潤滑運轉的條件下使用,具有較好的耐磨蝕性、抗摩擦氧化性和附著性(防磨損),可承受在正常條件下會立刻導致磨損和冷焊的表面壓力,將摩擦損失降至比較小,良好的耐腐蝕性使基體免受破壞性攻擊。
DLC涂層在醫療器械的應用近年研究發現,以DLC涂層具有很好的生物相容性,它對蛋白質的吸附率高,對血小板的吸附率低,促進材料表面白蛋白和內皮細胞的吸附以及減小血小板吸附,從而減少血液凝固的可能性,使生物組織與植入的人工材料和平相處,不發生排斥反應,可作為人工關節材料、齒科材料、人工骨、人工心瓣材料、手術針和醫用導管等的表面涂層。 DLC將摩擦損失降至較為小,良好的耐腐蝕性使基體免受破壞性攻擊。真空鍍膜DLC產品介紹
類金剛石涂層(DLC)作為一種新型功能涂層材料,具有高硬度和高彈性模量、耐磨損、高結合強度等優點。常州DLC加工中心
DLC涂層在汽車發動機零件上的應用汽車發動機中的活塞環安裝在活塞側壁的凹槽內,環外圓面緊貼在氣缸內壁。隨著活塞在氣缸內上下往復運動,環面不斷地刮擦氣缸內壁,產生較大的摩擦功損耗,工況比較惡劣,影響到發動機整機的能耗和使用壽命;含氫DLC涂層(以下簡稱DLC)和無氫DLC涂層(以下簡稱TaC)作為一種新的涂層材料和技術,因為具有更加優異的性能得到業界的比較好的重視。與CrN相比,DLC可以有效減少摩擦,進一步降低摩擦功損耗,重要的一點是更加不易拉缸。在以非燃油為燃料的新能源汽車發動機中,DLC涂層的活塞環可以在無潤滑油的干態摩擦條件下起到良好的潤滑和耐磨減磨的作用,這也是目前解決這類活塞環壽命和節能問題的主要手段。常州DLC加工中心
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