1. 為解決輪胎模具粘膠、腐蝕、積碳、易磨損、難清洗等問題,通常在輪胎模具表面噴涂Teflon涂層。但是,Teflon涂層的硬度較低,耐磨性差,需要定期重復噴涂。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,具有應用在輪胎模具表面的潛力。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。DLC是工業領域常用涂層之一，是一種由碳元素構成、在性質上和鉆石類似，同時又具有石墨結構的涂層物質。臺州鍍黑DLC加工中心

1.通過調節DLC薄膜的沉積工藝可以改變DLC薄膜中sp2雜化碳的含量以及氫的含量,進而影響DLC薄膜的摩擦性能;真空、惰性氣體和低濕環境有利于獲得更好的摩擦效果;過渡層和偏壓有利于提高DLC薄膜與基底之間的附著力,其摩擦性能也會得到提升。

2.類金剛石膜是無定形碳中含sp3鍵的亞穩態結構。由于它的組成、光學透過率、硬度、折射率和在化學腐蝕劑中的惰性以及抗摩擦性能十分相似于金剛石,其應用領域不斷被拓寬,因此對類金剛石的研究也日益成為熱點。 蘇州注塑模具DLC功能特別地,作為光學材料,DLC薄膜具有較寬的禁帶寬度和較低的折射率,且折射率可在一定范圍內調控。

按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。

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,無明顯沉積裂紋產生。

對含氫DLC、無氫DLC和Teflon涂層的表面性能進行測量與比較。對三種涂層的疏水性、納米硬度、彈性模量和結合強度進行測量,分析三種涂層性能的優劣并對DLC涂層在輪胎模具上的應用性進行評價。結果表明,DLC涂層在粗糙度較小的情下,疏水性能低于Teflon涂層。但增加DLC涂層的粗糙度,疏水性能也較為增加,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。通過對DLC、Teflon涂層結構、成分、表面形貌和主要表面性能的對比研究可以得出:DLC涂層疏水性、硬度、結合強度均可滿足輪胎模具的使用要求,DLC涂層可以應用于輪胎模具。

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。DLC涂層適合用于各種鎢鋼刀具、各種鋸片、沖針、各種工具刀具、各種抗磨軸承、齒輪。

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涂層與天然鉆石一樣硬，甚至更硬,切削刀具涂上極高硬度和低摩擦的DLC，它可劃傷鉆石，在上面留下劃痕。臺州鍍黑DLC加工中心

在以非燃油為燃料的新能源汽車發動機中，DLC的活塞環可在無潤滑油的干摩擦下起到好的潤滑和耐磨減磨作用。臺州鍍黑DLC加工中心

DLC涂層簡單介紹如下：

類金剛石涂層(diamondlikecarbon,簡稱DLC)是一種在微觀結構上含有金剛石成分的涂層。構成DLC的元素為碳。碳原子和碳原子之間的不同結合方式，使其比較終產生不同的物質：金剛石(Diamond)-碳碳以sp3健的形式結合；類金剛石(DLC)-碳碳以sp3和sp2健的形式結合；石墨(Graphite)-碳碳以sp2健的形式結合。DLC膜被稱為非晶碳膜，具有較好的耐磨蝕性、抗摩擦氧化性和附著性，適用于極端磨損情況和高相對速度情況下使用。 臺州鍍黑DLC加工中心

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