Lớp Phủ DLC Là Gì - Tin Tức - PKTOL

Lớp phủ DLC là gì

"DLC" là tên viết tắt của từ "DIAMOND-THÍCH CARBON" trong tiếng Anh. DLC là một chất bao gồm các nguyên tố carbon, có bản chất tương tự như kim cương và có cấu trúc nguyên tử than chì. Màng carbon giống kim cương (DLC) là một loại màng vô định hình, thích hợp để sử dụng làm lớp phủ chống mài mòn do độ cứng cao và mô đun đàn hồi cao, hệ số ma sát thấp, chống mài mòn và tính chất áp lực chân không tốt. Sự chú ý của cộng đồng bộ lạc. Hiện nay, có nhiều phương pháp để chuẩn bị phim DLC. Các nguồn carbon được sử dụng trong các phương pháp chuẩn bị khác nhau và năng lượng ion đạt đến bề mặt của chất nền là khác nhau. Cấu trúc và tính chất của màng DLC lắng đọng khá khác nhau, và tính chất của hệ thống cũng khác nhau.

Các phương pháp phổ biến để chuẩn bị màng DLC bao gồm bay hơi chân không, phún xạ, lắng đọng hơi hóa chất hỗ trợ plasma và cấy ion, v.v.

Hiệu suất chính

1. Tính chất cơ học

a. Độ cứng và mô đun đàn hồi. Độ cứng và mô đun đàn hồi của màng DLC được điều chế bằng các phương pháp lắng đọng khác nhau rất khác nhau. Các màng DLC có độ cứng lên đến hoặc vượt quá kim cương có thể được điều chế bằng phương pháp hồ quang catot từ tính [10], DLC được điều chế bằng phương pháp hồ quang catot của Viện nghiên cứu kim loại màu Quảng Châu. Độ cứng tối đa của màng có thể đạt tới 50GPa trở lên và màng DLC được điều chế bằng nguồn ion kết hợp với phún xạ từ trường không cân bằng có độ cứng 21GPa. Thành phần trong lớp màng có ảnh hưởng nhất định đến độ cứng của lớp màng và sự kết hợp của Si và N có thể làm tăng độ cứng của màng DLC. Màng DLC có mô đun đàn hồi cao hơn, mặc dù thấp hơn kim cương (110 GPa), nhưng cao hơn đáng kể so với mô đun đàn hồi của kim loại nói chung và gốm sứ.

b. Căng thẳng bên trong và sức mạnh liên kết. Sự căng thẳng bên trong và sức mạnh liên kết của bộ phim là hai yếu tố quan trọng quyết định sự ổn định và tuổi thọ của bộ phim và ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ phim. Màng DLC có ứng suất bên trong cao và cường độ liên kết thấp dễ bị nứt, nhăn và thậm chí bong ra trong ứng dụng, vì vậy, chuẩn bị Phim DLC tốt nhất có ứng suất nén vừa phải và cường độ liên kết cao. Hầu hết các nghiên cứu đã chỉ ra rằng độ bền liên kết màng / bazơ của màng DLC lắng trực tiếp trên đế thường thấp. Viện kim loại màu Quảng Châu sử dụng lớp chuyển tiếp gradient trung gian Ti / TiN / TiCN / TiC để cải thiện liên kết của màng DLC với chất nền. Độ bền của màng DLC lắng đọng trên thép khuôn là 44N-74N, và tổng độ dày của màng chuẩn bị lên tới 5um.

2, Hiệu suất ma sát

Màng DLC không chỉ có khả năng chống mài mòn tuyệt vời mà còn có hệ số ma sát rất thấp, thường dưới 0,2 và là một màng chống biến đổi bề mặt tuyệt vời. Hệ số ma sát của DLC thay đổi theo quy trình chuẩn bị và thành phần của màng, và hệ số ma sát thấp đến 0,005. Các yếu tố kim loại pha tạp có thể làm giảm hệ số ma sát, nhưng thêm H có thể cải thiện hiệu ứng bôi trơn và môi trường cũng có ảnh hưởng nhất định đến hệ số ma sát. Nhìn chung, màng DLC có lợi thế đáng kể về hệ số ma sát so với màng cứng thông thường (như TiN, TiC, TiAlN, v.v. được mô tả ở trên). Những màng cứng thông thường này có hệ số ma sát từ 0,4 trở lên. Do đó, các bộ phim DLC có thể thay thế các bộ phim cứng thông thường này trong nhiều lĩnh vực khoa học. Màng DLC pha tạp kim loại do Viện nghiên cứu kim loại màu Quảng Châu chuẩn bị có đặc tính chống ma sát và mài mòn tốt và hệ số ma sát thấp tới 0,13-0,15.

3, Ổn định nhiệt

Vì DLC là vật liệu siêu bền, độ ổn định nhiệt kém là yếu tố quan trọng hạn chế ứng dụng của màng DLC. Khi ủ ở 300 ° C, xảy ra quá trình chuyển đổi liên kết sp3 sang sp2. Vì lý do này, rất nhiều công việc đã được thực hiện để cải thiện nó. Ổn định nhiệt. Một số nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc bổ sung Si có thể cải thiện đáng kể độ ổn định nhiệt của màng DLC. Màng DLC chứa 20 ở% Si chỉ trải qua quá trình chuyển đổi liên kết sp3 thành liên kết sp2 khi nó được ủ ở 740 ° C. Tương tự, sự kết hợp của các kim loại như Ti, W và Cr cũng có thể cải thiện tính ổn định nhiệt của màng DLC và chúng tôi đang nghiên cứu khía cạnh này.

4, Chống ăn mòn

Màng DLC tinh khiết có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, và rất khó để ăn mòn nó với nhiều loại axit, kiềm và thậm chí là nước cường toan. Tuy nhiên, khả năng chống ăn mòn của màng DLC pha tạp với các yếu tố khác bị hạ thấp do yếu tố pha tạp bị xói mòn đầu tiên, do đó phá hủy tính liên tục của màng.

5) Trạng thái bề mặt

Bề mặt của màng DLC thường mịn hơn và không có nhiều ảnh hưởng đến bề mặt hoàn thiện của bề mặt, nhưng khi độ dày màng tăng lên, bề mặt hoàn thiện giảm. Bề mặt hoàn thiện của màng DLC thu được bằng các phương pháp lắng đọng khác nhau cũng khác nhau. Chất lượng bề mặt của màng DLC được gửi bởi Viện nghiên cứu kim loại màu Quảng Châu sử dụng công nghệ nguồn ion tốt hơn đáng kể so với mạ ion hồ quang.

Màng DLC có đặc tính chống bám dính tốt, đặc biệt đối với các kim loại màu (như đồng, nhôm, kẽm, v.v.), và cả nhựa, cao su, gốm sứ, v.v.

Các lĩnh vực ứng dụng chính

(1) mũi khoan, dao phay

(2) Khuôn CD và khuôn phụ

(3) Trục xuất

(4) Ứng dụng trên lưỡi dao

(5) Ứng dụng trên các thành phần chính

(6) Các ứng dụng khác