DLC塗層的主要(yào)4大性能
來源:公司動態 | 發布日期:2024-04-12

1、硬度及(jí)彈性模量。

類金(jīn)剛(gāng)石塗(tú)層(DLC),是一種四麵非(fēi)晶體碳,其sp3鍵含量為80%~90%,sp³與sp²鍵的比值較高,膜層內的成分對膜層的硬度有一(yī)定的影響, Si、N的摻入可以提高DLC膜的硬度。DLC膜具有較高的彈性模量,雖低於金剛(gāng)石(110GPa),但明顯高於一般金屬和陶瓷的彈性模量。


2、內應力和結合強度。

薄膜的內應力和結合強度是決定薄膜的穩(wěn)定性和使(shǐ)用壽命(mìng),影響薄膜性能的兩個重要因素,內應力高和結合強度低的DLC膜(mó)容易在應用中(zhōng)產(chǎn)生裂紋(wén)、褶皺,甚至脫落,所以製備的DLC膜最好具有適中的壓應力和較高的結合強度。大部分研究表明,直接在基體上沉積的DLC膜的膜基(jī)結合強度(dù)一般比(bǐ)較低,通過采用Ti\TiN\TiCN\TiC中間梯度過渡層的方(fāng)法提高DLC膜與基體的結合強度,在模(mó)具鋼上沉積DLC膜的結合強度達44N-74N,製備的膜導總體厚度可達5um。

含鎢
3、摩擦性能
DLC膜(mó)不僅具有優異的耐磨性,而且具有很低的摩擦係數(shù),一(yī)般低於0.05,是一種優異的(de)表麵抗(kàng)磨損改性膜。DLC膜與傳統(tǒng)的硬質薄膜相比,在摩擦係數方麵(miàn)具(jù)有(yǒu)明顯(xiǎn)優(yōu)勢,這些傳統硬質薄膜的摩擦係數都(dōu)在0.4以(yǐ)上。因此,DLC膜有可能在許(xǔ)多摩擦學領(lǐng)域(yù)替代(dài)這些傳統硬膜。製備的摻金屬(shǔ)DLC膜具(jù)有良好的抗摩擦磨(mó)損性能及低達0.13-0.15的摩擦係(xì)數。

 

像微型機械驅(qū)動器具有運動的(de)部分,如(rú)微型發動機、齒輪、軸承,在運行(háng)過程(chéng)中(zhōng)會經曆表麵的緊密接合。在微尺度下,粘性剪切力特(tè)別高,所以液態(tài)潤滑劑不再是降低摩擦的有效途(tú)徑。以Si為基礎的微型電動機、微型發動機僅能正常運行幾分鍾(zhōng)接著就會(huì)因為摩擦而(ér)導致崩潰。DLC塗層擁有很(hěn)低的摩擦(cā)係數並且磨耗率(每單位滑動距離的磨耗量)也很低,使它(tā)們成為MEMS設備理想的固態潤滑劑。實驗(yàn)階段的線性電動機,滑動(dòng)件表麵覆蓋了5~15nm厚的DLC層,延長了部件的使用壽命至(15~80)×106個周期。盡管大多數的MEMS馬達並不應用於腐蝕性的空氣環(huán)境中,但它們還是會通過物理吸附作用來接觸到外(wài)界腐蝕環境,這個過程則會使材(cái)料的摩擦耐磨性能產生(shēng)相當大的波動。四麵體非(fēi)晶碳膜(ta-C)在這方麵的表現(xiàn)比含(hán)氫非晶碳膜(a-C:H)優越,它們的摩(mó)擦係數在(zài)真空及幹燥環境下較高,但卻在相當的範圍內表現得很穩定,即使在濕度增加的環境中也沒有顯(xiǎn)著增加。


4、耐腐蝕性
純DLC膜具有優異的耐蝕性,各類酸、堿甚至王水都很難侵蝕它(tā)。但摻雜有其他元素的DLC膜的耐蝕性有所下降,這是由於摻雜的元素首先被侵蝕,從而破壞了膜的連續性所致。

【責任編輯】小編

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