DLC類(lèi)金剛石鍍膜是一(yī)種特殊的塗層,又稱為無定形碳塗層。該塗(tú)層是在(zài)真空環境下通過物理氣相沉積PVD而形成。DLC塗層通常由sp2與sp3鍵的比值和氫含量來分(fèn)類。當碳元素通過sp3鍵結合,就會形(xíng)成金剛(gāng)石,通過(guò)sp2鍵結合,就會(huì)形成石墨。當(dāng)sp3與sp2鍵的比值增大時,塗層的硬度(dù)通常會增加。
DLC是(shì)一種化學氣相沉積技術,在真空的環(huán)境下借由惰性氣體的幫(bāng)助來讓碳原子在被鍍件表麵堆積,形成一層層的緊(jǐn)密類金(jīn)剛石結晶,而由於這些碳原子經過處理全部(bù)都是(shì)雙鍵結構,所以原子和原子之間的鍵結非常(cháng)密(mì)實。通過(guò)這種(附著塗層)技術,我們能讓包(bāo)含氫離子的石墨(mò)烯材料(liào)按照類似(sì)鑽石的(de)結(jié)構在物體表麵形成(chéng)一層即薄又硬的塗層。除了裝飾功能以外,DLC塗層還具有非常(cháng)良好(hǎo)的可(kě)加工、耐腐蝕、高硬度、耐摩擦特性,能顯著降低物體表(biǎo)麵出現刮傷、劃痕的情況。
工業上應用這種塗層起源於汽車部件,如高壓柴油噴射係統和動力傳動(dòng)部件。當今,具有特殊優(yōu)勢的各種DLC塗層已在一(yī)些領域得到(dào)應用。
可在DLC塗層內加入(rù)鎢(W-C:H)之類(lèi)的金屬(此處C為碳,H為氫),還可以加入(rù)其他元素如矽(SiDLC)來改變塗(tú)層的摩擦係數或抗溫性能。一種已用於切削刀具的複合塗層為高硬度(dù)的氮化(huà)物塗層加上較軟的、具有潤滑功能的頂層塗層(如W-C:H)。因為排屑的改善,這種複合塗層在攻絲和鑽削應用中顯示出優異的效(xiào)果。
汽車(chē)頂杆零件在DLC塗層的應用
DLC塗層應用於諸如汽車頂杆零件的目的之一(yī)是為了減小摩擦,其帶來的效(xiào)果是改善(shàn)了發動機效率、更(gèng)少的燃油消耗和更低的CO2排放。對更佳燃油經濟性和更少汙(wū)染的推動,已將DLC塗層應用在切削刀具和成形工具上(shàng)。
增大汽車行駛(shǐ)裏(lǐ)程數的措施之一是(shì)降低汽車自身重量。除了(le)采用超高強度合金鋼,在車身和發動機上采(cǎi)用鋁合金已在過去幾(jǐ)年以來日益增長。在汽車和航空航天業,塑料的應用也在日益增長。在切削(xuē)這些材(cái)料(liào)時,刀具的損機理完全(quán)不同於切削合金鋼。切削這些材料的主要挑戰之(zhī)一在於保持切削刃(rèn)鋒利和減小積屑瘤。因為切削這些材料的刀具刃口半徑很小,需要刀(dāo)具塗層厚(hòu)度也盡(jìn)可能小(xiǎo)。所有這些挑戰可通過刀具塗覆性能優異的DLC塗(tú)層並專用於(yú)切削非鐵金屬和塑料(liào)來應對。
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