類金剛石DLC薄(báo)膜(mó)是以sp3、sp2鍵結合為主體,這種結構使得DLC薄膜具有一係列優良的物(wù)理化學性能,如(rú)紅外波段透明、硬度高、摩擦(cā)係數小、化學性能穩定(dìng)、熱膨脹係數(shù)小等(děng),從而使該薄膜在(zài)光學、電學、機械、醫學等領域引起了科研工作者的廣泛關注。目前DLC塗層應用廣泛,接下來給大家整理一下關於(yú)DLC塗層的應用以及製作方式。
DLC薄膜(mó)的特殊結構決定了這種薄膜材料具(jù)有優良的特性和廣泛的應用,主要(yào)表現在:
1)較高的硬(yìng)度和優異的抗磨損(sǔn)性能,因而適合作(zuò)為硬質(zhì)工具、軸承、刀具等表麵,不僅可以延長工具的壽命,而(ér)且還可以提高功效;
2)電(diàn)阻率高(102Ω·cm~1014Ω·cm)、介電常數大、擊穿電壓高。利用這些特點,可將它製成理想的(de)超高頻(pín)和微波波段的介質材料;
3)高摻雜性。由於其帶隙寬(kuān),有利於(yú)高集成化電子(zǐ)器件在高溫條件下使用,因此該薄(báo)膜在半導體行業應用廣泛;
4)高頻、高音速特性良好。用DLC塗層製作的高頻揚(yáng)聲器振動膜頻帶寬,其頻率特性高達60KHz,目前(qián)我(wǒ)司的音膜DLC塗(tú)層工藝已成熟(shú)並且(qiě)量產。
5)具有良好的化學穩定性,耐腐蝕(防酸、堿、鹽)性能好,不僅可作為(wéi)光學元件的增透膜和保護(hù)膜,防止光(guāng)學元件被飛砂擦傷(shāng)或被酸、堿、鹽溶液腐蝕,還應用於光盤保護膜、手表玻璃保護膜、眼鏡片(玻璃、樹脂)保護膜以及汽車擋風玻璃保護膜等;
6)熱(rè)導率高,約為銅的6倍,熱膨脹係數小,具有(yǒu)好的抗熱衝擊性能。
7)具有良好(hǎo)的生(shēng)物相容性,在醫學(xué)方麵也有廣泛的應用(yòng)。塗鍍在人工(gōng)關節上(shàng)轉動部位上的DLC薄膜不會因摩擦而產生磨損,更不(bú)會與肌肉發生反應、可大幅度延長人工關節的使用壽命;
8)DLC薄(báo)膜在室溫下(xià)光致發光和電致發光率都很高,有可能在整個可見光範圍發光,因此可以用作性能極佳的發光材(cái)料之一(yī)。
自(zì)20世紀70年代人們製備(bèi)出DLC薄膜以(yǐ)來,目前已經開發了許多種沉積方法,但大體上(shàng)可以分為物理(lǐ)氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)兩大類(lèi)。PVD方法是在真空下加熱或離(lí)化蒸發材料(石墨),使蒸發粒子沉積在基片表麵形成薄(báo)膜的一種方(fāng)法(fǎ)。按照(zhào)加熱方式不同,熱蒸發有激光蒸發、電弧蒸發、電子束加熱等方法。濺射沉(chén)積是用高能離子轟擊靶物質(石(shí)墨),與靶表麵原子發生彈性(xìng)或非彈性碰撞,結果部分靶表麵原子或原子團濺射出來,沉積(jī)在基板上形成薄膜。CVD方法是在真空室內通入碳的氫化物、鹵化物、氧(yǎng)化(huà)物(wù),通過氣體放電,在一定條件下促使它們發生分解(jiě)、聚合、氧化、還原等化學反應過程,在(zài)基板上形成DLC薄膜的方法(fǎ)。
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