1973年,艾森伯格研究發明了類金剛石薄膜。DLC性能介(jiè)於金剛石與石(shí)墨之間,表現為既具有較高的硬度同時又具有優異的摩擦性,並且具有良好的抗粘結性(xìng)能,類金剛石塗層剛開始進入市場時,主要是采(cǎi)用塗層技術可有效提高切削刀具使用壽命,使刀具獲得優良的綜(zōng)合機械性能,從而大幅度提高機械加工效率。
塗層刀具是利用氣相沉積方法在高強度的硬質合金或(huò)高速鋼基體表麵塗覆幾個微米(mǐ)的高硬度、高耐磨性的難熔金屬或非金屬化合物塗層而獲得的。
但是DLC塗層也存(cún)在了很(hěn)多(duō)問題(tí),內應(yīng)力大,一般情況下,塗層的內應力、彈性模量(liàng)和硬度彼此成正比,這樣塗層的硬度越大,內應力也越大。DLC薄膜的硬度(dù)很高,其(qí)內應力也很大這使得DLC薄膜對基(jī)體的附著力下降(jiàng),另一方麵限製了在襯底上所能沉(chén)積穩定的(de)薄(báo)膜的(de)最大厚度,另外,膜厚的均勻性對內應力也有影響。熱穩定性差,DLC通常為非晶結構,是亞穩相,因此在溫度升高過程中,DLC塗層將發生石墨化,即sp3鍵向sp2鍵轉變。從而(ér)引起DLC塗層的(de)結構及性能的變化,所以DLC塗層目前的應用溫度大概(gài)在350°左右(yòu)。
但(dàn)是有很多性能優勢,給(gěi)很多金屬件產品帶來福(fú)音,下麵就為大家介紹一下DLC塗層7大性能優勢(shì)
1、力學性能(néng),高硬(yìng)度、高彈性模(mó)量、高熱導(dǎo)率、熱膨脹係數小、密度低(dī)、優異耐(nài)磨性和低(dī)摩擦係數
2、電學性能,較低的電子親和勢、高電阻率、介電常(cháng)數較低
3、光學性能,在可見光及近紅外區具有很高的透過率、光學帶隙低、折射率在1.7~2.4之間、較高的激光損傷閾值
化學性能,生物相容性好、極高化學惰性、耐酸耐堿、良好的疏水性
4、內應力小,DLC塗層(céng)在機體上沉積製備多層(céng)膜Ti/TiC/DLC和Ti/TiN/TiCN/DLC,可大大降低DLC塗層(céng)與(yǔ)基體間的內(nèi)應力。
5、結(jié)合力強,DLC膜層使用離子源和濺射沉積(jī)技術在(zài)機體上製(zhì)備梯度過渡層Cr/CrN/CrNC/CrC/Cr-DLC和Ti/TiN/TiCN/TiC/Ti-DLC,能使應力到有效(xiào)釋放,有效提高塗層與基體間的結合力強度。
6、摩(mó)擦係數低,非金屬(N、B、Si)的摻雜有利於降(jiàng)低DLC塗層的內應力(lì)和(hé)改善其熱穩定(dìng)性;金屬(Cr、Ti、W)的摻雜有利於提高DLC塗(tú)層的硬度和耐磨性,降低其摩擦係數。
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