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广州低温加硬DLC涂层应用

来源: 发布时间:2023年04月27日

利晟纳米DLC涂层具有优良的力学性能。(1)硬度及弹性不同的沉积方法制备的DLC膜硬度及弹性模量差异很大,用磁过滤阴极电弧法可以制备出硬度达到甚至超过金刚石的DLC膜,用阴极电弧法制备的DLC膜硬度可达50GPa以上,而用离子源结合非平衡磁控溅射法制备的DLC膜硬度达21GPa。膜层内的成分对膜层的硬度有一定的影响,Si、N的掺入可以提高DLC膜的硬度。DLC膜具有较高的弹性模量,虽低于金刚石(110GPa),但明显高于一般金属和陶瓷的弹性模量。(2)内应力和结合强度薄膜的内应力和结合强度是决定薄膜的稳定性和使用寿命,影响薄膜性能的两个重要因素,内应力高和结合强度低的DLC膜容易在应用中产生裂纹、褶皱,甚至脱落,所以制备的DLC膜具有适中的压应力和较高的结合强度。大部分研究表明,直接在基体上沉积的DLC膜的膜\基结合强度一般比较低,通过采用Ti\TiN\TiCN\TiC中间梯度过渡层的方法提高DLC膜与基体的结合强度,在模具钢上沉积DLC膜的结合强度达44N-74N,制备的膜导总体厚度可达5um。在众多可选的PVD涂层种类中,有一种涂层因其性能的特殊性近年来备受重视,它就是类金刚石(DLC)涂层。广州低温加硬DLC涂层应用

什么是DLC涂层生长机理?DLC涂层可分为无氢类金刚石碳膜(a-C)和氢化类金刚石碳膜(a-C:H)两大类。这两类DLC涂层的生长机理略有不同。什么是DLC涂层生长机理?1、含氢DLC涂层的生长机理对于含氢的DLC涂层,与CVD金刚石涂层一样,一般认为碳与碳、碳与氢原子进行杂化,形成坚固的四面体结构,氢原子的存在促进形成SP3键,而刻蚀掉已经形成的SP2键;在无序的网络结构中,氢原子能够终止碳原子至外端的悬挂键,阻止碳原子形成SP2键。由于氢原子的存在可以帮助和促进SP3键的形成,因此人们认为氢的存在是DLC涂层中形成SP3键所必需的,而且还建立了SP3与氢含量的关系。研究表明,随着环境中氢原子含量的增加,涂层中SP3键含量增加,而且还发现氢含量为50%附近时硬度至大。含氢类金刚石涂层的生长模型分为三个阶段,即等离子体的反应(气体的分子或原子分解、电离);等离子体与表面作用以及涂层浅表面的作用。2、无氢DLC涂层的生长机理由于氢原子在一定含量范围内可以促进涂层中SP3键的形成,很多研究者利用加氢技术来提高层中SP3的含量,但在随后的应用中发现事实并非如此。广州低温加硬DLC涂层应用DLC涂层提高工件表面性能。

DLC涂层在模具上的应用:① 冲压成形模具:凸模、凹模、精密冲裁、压印成形零件等。② 注塑成形模具:模腔和型芯、顶杆及各类镶件等。 ③ 半导体模具:引脚成形模具的刀口件、封装模具的成形镶件和镶块等。④ 其他零部件:轴类、齿轮、轴承、凸轮和从动滚轮等。DLC涂层具有高硬度、表面平滑、低磨擦系数、易脱模、耐磨耗、耐酸碱、热导性佳及低温制程等特性。材料的高压冲刷与颗粒很难对其造成损伤,因而远比其它材料更适合应用在模具的保护上,大幅度地增加模具使用寿命。

传统的主要表面处理技术有渗氮处理、渗碳处理、磷化处理等,目前比较成熟的PVD涂层是多指CrN涂层,在市场上较为普遍。近年来出现的含氢DLC涂层(以下简称DLC)和无氢DLC涂层(以下简称TaC)作为一种新的涂层材料和技术,因为具有更加优异的性能得到业界的普遍重视。与CrN相比,DLC可以有效减少摩擦,进一步降低摩擦功损耗,Z重要的一点是更加不易拉缸。在以非燃油为燃料的新能源汽车发动机(如天然气和目前在努力推广的甲醇燃料的发动机)中,DLC涂层的活塞环可以在无润滑油的干态摩擦条件下起到良好的润滑和耐磨减磨的作用,这也是目前解决这类活塞环寿命和节能问题的惟一手段。DLC涂层在机械行业中有了很大的生存地位。

浅析制备工艺哪些参数影响DLC涂层摩擦系数?离子能量。离子能量即是指偏压,依据相关研讨,跟着偏压升高,DLC涂层含氢量逐渐下降,而且添加sp3含量,可有效改进DLC涂层内应力,增大膜基结合力,其突冲系数远比没有添加偏压时低得多。纤细颗粒。传统阴极弧堆积办法制备的DLC膜外表可能包括很多的纳米/微米颗粒,添加外表粗糙度。经过添加过滤设备(磁过滤器或机械过滤器)对颗粒进行过滤和阻挡,使薄膜功能得以改进。经过直流或射频等离子辅助化学气相堆积、溅射和离子束堆积等办法也可堆积十分润滑的涂层(纳米尺寸外表粗糙度),然后削减乃至消除机械互锁效应对DLC膜突冲学功能的影响。以非燃油为燃料的新能源汽车发动机中,DLC涂层的活塞环可在无润滑油的干态摩擦条件下起到良好的润滑作用。广州低温加硬DLC涂层应用

如今,DLC涂层已成为高速钢和硬质合金刀具的理想涂层材料。广州低温加硬DLC涂层应用

DLC类金刚石涂层的应用:DLC类金刚石涂层以它特有的优势应用于对摩擦和磨损有特殊要求的场合,而且得到了一直好评。1、模压成形领域:DLC类金刚石涂层技术可用于顶杆及各类镶件、模腔和型芯等。2、切削领域:可用于铣刀、钻头、硬质合金刀片等。3、引擎领域:活塞销、阀类、活塞、顶杆等。4、半导体领域:引脚成形模具的刀口件、封装模具的成形镶件和镶块等。5、金属材料成形领域:DLC涂层可用于凹模、凸模、压印成形、精密冲裁等。6、其他零部件:齿轮、轴类、凸轮、轴承和从动滚轮等零部件。广州低温加硬DLC涂层应用

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