采用高功率脈沖磁控濺射技術制備DLC膜層,研究了偏壓的變化對膜層結構及主要力學性能的影響.利用掃描電鏡、原子力顯微鏡、拉曼光譜儀、X射線光電子能譜儀、納米壓入儀、劃痕儀和磨擦磨損試驗儀分析檢測了DLC膜結構與性能.結果表明:偏壓的提高,有利于改善DLC膜的表面光潔度及致密性,DLC膜表面均方根粗糙度Rq由不施加偏壓時的9nm降低至偏壓為-350V的7nm;致密性的提高使沉積速率略有下降,膜層厚度減小.偏壓的增加,DLC膜內部sp3含量先增加后減小趨勢,在偏壓為-250V時,DLC膜中sp3含量比較高.偏壓的增大,DLC膜的硬度、楊氏模量和摩擦磨損等主要力學性能均呈先增大后減小的趨勢,并在偏壓為-250V時達到比較高值,與微觀結構變化趨勢相吻合.。類金剛石鍍膜方法與流程。蘇州金屬表面類金剛石
類金剛石又稱為氫化非晶硬炭。它是一類sp3/sp2值很高的非晶硬炭。根據制備工藝及所用原料氣體種類不同,其中氫含量會在0~50%范圍內變化。這種硬質炭是美國,并于1971年報道時根據它的物理化學性能與金剛石相近而取名為類金剛石炭。后來德國,而稱之為i-碳(i-C)。英國。國內對類金剛石的摩擦學特性研究也有了一定的關注,但是關于其實際應用的研究非常少。早的類金剛石主要是采用石墨作為靶材,采用TiN作為打底層。這種石墨型的類金剛石的摩擦系數大,與基體的結合力不好,所以限制了其實際應用。新型的類金剛石研究主要集中在降低摩擦系數,增加與基體的附著力,提高其硬度等方面。解決了這些問題,就會促使這一先進技術的大量應用。基于節能減排和提高產品性能的考慮。常州電鍍類金剛石涂層廠DLC(類金剛石鍍膜(Diamond-like carbon)) 。
類金剛石薄膜通常又被人們稱為DLC薄膜,是英文詞匯DiamondLikeCarbon的簡稱,它是一類性質近似于金剛石,具有高硬度.高電阻率.良好光學性能等,同時又具有自身獨特摩擦學特性的非晶碳薄膜。碳元素因碳原子和碳原子之間的不同結合方式,從而使其終產生不同的物質:金剛石(diamond)—碳碳以sp3鍵的形式結合;石墨(graphite)—碳碳以sp2鍵的形式結合;而如同緒論里所述類金剛石(DLC)—碳碳則是以sp3和sp2鍵的形式結合,生成的無定形碳的一種亞穩定形態,它沒有嚴格的定義,可以包括很寬性質范圍的非晶碳,因此兼具了金剛石和石墨的優良特性;所以由類金剛石而來的DLC膜同樣是一種亞穩態長程無序的非晶材料,碳原子間的鍵合方式是共價鍵,主要包含sp2和sp3兩種雜化鍵,而在含氫的DLC膜中還存在一定數量的C-H鍵。
DLC薄膜制備技術的研究開始于七十年代。1971年Aisenberg和Chabot成功地利用碳離子束沉積出DLC薄膜以來,離子束沉積法(Ionbeamdeposition)是開始用于制備DLC膜。其后研究者發現了一系列生成DLC薄膜的辦法。Maissel等在《薄膜工藝手冊》一書中指出,大多數能夠在氣相中沉積的薄膜材料也能在液相中通過電化學方法合成,反之亦然。給DLC薄膜的制備帶來了新的思路,現在除了常見的化學氣相沉積(CVD)和物相沉積(PVD),也可以通過液相的電化學沉積來制備DLC膜。因此通常在兩個電極之間施加很高的電壓,即利用強電場使溶液中的C-H、C-O和O-H等鍵發生斷裂生成碳碎片,從而使含碳的成分以極性基團或離子的形式到達基片,并且在基片所處的高電位下得以活化,進而生成含一定sp3成分的類金剛石薄膜。什么是類金剛石薄膜?
物相沉積是在真空狀態下,將被沉積元素變成原子進相沉積。用于制備類金剛石薄膜的物相沉積法包括經典的離子束沉積法(通過等離子體濺射石墨靶產生碳離子,經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(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(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)。化學氣相沉積是在熱能、光能或等離子體等各種能源的作用下,通過發生化學反應,使蒸汽狀態的化學物質形成固態沉積物。用于制備類金剛石薄膜的化學氣相沉積法包括直流輝光放電效應(碳氫氣體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(碳氫氣體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)以及等離子體增強化學氣相沉積法。類金剛石薄膜的損耗嚴重嗎?浦東新區金屬表面類金剛石公司
DLC類金剛石涂層性能及作用。蘇州金屬表面類金剛石
由于天然金剛石儲量有限,人造金剛石成為人們工業應用的優先,但仍然存在制備溫度高、成膜面積有限、基材結合性差等缺點。為此,科學家發明了幾乎可以媲美金剛石的材料:類金剛石碳基(英文:Diamond-likeCarbon,縮寫DLC)薄膜。在很多方面DLC有著和金剛石相近的性能,這也正是DLC名字——像金剛石一樣的碳——由來的主要原因。當前,DLC薄膜,由于具有優異的機械性能、良好的化學穩定性、生物相容性、獨特的光學特性,已廣泛應用于精密儀器、汽車電子、醫療器材、**工業等重要領域。然而,DLC薄膜是一種非晶態薄膜碳材料,從成鍵形式來看,其結構中不僅存在著碳元素的3種雜化鍵,sp、sp2、sp3,同時,由于制備技術的影響,結構中還存在少量的氫元素。這幾種成鍵形式和元素的不同組合,構成不同形態的DLC結構,從而表現出不同的性質。蘇州金屬表面類金剛石