浅析制备工艺哪些参数影响DLC涂层摩擦系数?离子能量。离子能量即是指偏压,依据相关研讨,跟着偏压升高,DLC涂层含氢量逐渐下降,而且添加sp3含量,可有效改进DLC涂层内应力,增大膜基结合力,其突冲系数远比没有添加偏压时低得多。纤细颗粒。传统阴极弧堆积办法制备的DLC膜外表可能包括很多的纳米/微米颗粒,添加外表粗糙度。经过添加过滤设备(磁过滤器或机械过滤器)对颗粒进行过滤和阻挡,使薄膜功能得以改进。经过直流或射频等离子辅助化学气相堆积、溅射和离子束堆积等办法也可堆积十分润滑的涂层(纳米尺寸外表粗糙度),然后削减乃至消除机械互锁效应对DLC膜突冲学功能的影响。DLC(类金刚石)涂层技术是一种应用于工模具表面改性领域的专业技术。珠海零配件低摩擦DLC涂层应用
dlc涂层的力学性能。a.硬度及弹性模量。不同的沉积方法制备的DLC膜硬度及弹性模量差异很大,用磁过滤阴极电弧法可以制备出硬度达到甚至超过金刚石的DLC膜[10],广州有色金属研究院用阴极电弧法制备的DLC膜比较高硬度可达50GPa以上,而用离子源结合非平衡磁控溅射法制备的DLC膜硬度达21GPa[11]。膜层内的成分对膜层的硬度有一定的影响,Si、N的掺入可以提高DLC膜的硬度。DLC膜具有较高的弹性模量,虽低于金刚石(110GPa),但明显高于一般金属和陶瓷的弹性模量。b.内应力和结合强度。薄膜的内应力和结合强度是决定薄膜的稳定性和使用寿命,影响薄膜性能的两个重要因素,内应力高和结合强度低的DLC膜容易在应用中产生裂纹、褶皱,甚至脱落,所以制备的DLC膜比较好具有适中的压应力和较高的结合强度。大部分研究表明,直接在基体上沉积的DLC膜的膜/基结合强度一般比较低,广州有色金属研究院通过采用Ti/TiN/TiCN/TiC中间梯度过渡层的方法提高DLC膜与基体的结合强度,在模具钢上沉积DLC膜的结合强度达44N-74N[12],制备的膜导总体厚度可达5um。中山钻头DLCDLC涂层技术DLC涂层在机械行业中有了很大的生存地位。
DLC涂层也叫类金刚石涂层,兼备高硬度(>HV2700)及较低的干摩擦系数(0.06-0.1),是一种可实现无油自润滑的涂层。该涂层极低的涂层处理温度,低可达130度,适合于所有金属材料及大多数有色金属的基体,DLC涂层不改变零件的有效尺寸及表面粗糙度.DLC涂层特有的性能,被普遍应用于模具,纺织零件,医疗器械,刀具,汽车发动机零件,装饰等行业。DLC涂层在模具上的应用:①冲压成形模具:凸模、凹模、精密冲裁、压印成形零件等。②注塑成形模具:模腔和型芯、顶杆及各类镶件等。③半导体模具:引脚成形模具的刀口件、封装模具的成形镶件和镶块等。④其他零部件:轴类、齿轮、轴承、凸轮和从动滚轮等。DLC涂层具有高硬度、表面平滑、低磨擦系数、易脱模、耐磨耗、耐酸碱、热导性佳及低温制程等特性。材料的高压冲刷与颗粒很难对其造成损伤,因而远比其它材料更适合应用在模具的保护上,大幅度地增加模具使用寿命。
多弧镀涂层颜色较为稳定,特别是在做 TiN 涂层时,每一次均容易得到相同稳定的金黄色,令磁控溅射法望尘莫及。dlc涂层厂多弧镀的缺乏之处是,在用传统的 DC 电源做低温涂层条件下,当涂层厚度到达0.3μm 时,堆积率与反射率接近,成膜变得十分艰难。而且,薄膜外表开端变朦。多弧镀另一个不足之处是,由于金属是熔后蒸发,因而堆积颗粒较大,致密度低,耐磨性比磁控溅射法成膜差。可见,dlc涂层厂多弧镀膜与磁控溅射法镀膜各有优劣,为了尽可能地发挥它们各自的优越性,完成互补,将多弧技术与磁控技术合而为一的涂层机应运而生。对于活塞和连杆,可通过使用带 DLC 涂层的活塞销省去轴套。
利晟纳米DLC涂层具有优良的力学性能。(1)硬度及弹性不同的沉积方法制备的DLC膜硬度及弹性模量差异很大,用磁过滤阴极电弧法可以制备出硬度达到甚至超过金刚石的DLC膜,用阴极电弧法制备的DLC膜硬度可达50GPa以上,而用离子源结合非平衡磁控溅射法制备的DLC膜硬度达21GPa。膜层内的成分对膜层的硬度有一定的影响,Si、N的掺入可以提高DLC膜的硬度。DLC膜具有较高的弹性模量,虽低于金刚石(110GPa),但明显高于一般金属和陶瓷的弹性模量。(2)内应力和结合强度薄膜的内应力和结合强度是决定薄膜的稳定性和使用寿命,影响薄膜性能的两个重要因素,内应力高和结合强度低的DLC膜容易在应用中产生裂纹、褶皱,甚至脱落,所以制备的DLC膜具有适中的压应力和较高的结合强度。大部分研究表明,直接在基体上沉积的DLC膜的膜\基结合强度一般比较低,通过采用Ti\TiN\TiCN\TiC中间梯度过渡层的方法提高DLC膜与基体的结合强度,在模具钢上沉积DLC膜的结合强度达44N-74N,制备的膜导总体厚度可达5um。DLC涂层技术主要服务于汽车零部件、医疗器械、工具模具以及一般机械零部件的市场和加工行业!珠海零配件低摩擦DLC涂层应用
DLC涂层中碳的存在形式有金刚石、石墨、富勒烯、碳纳米管和石墨烯等。珠海零配件低摩擦DLC涂层应用
常用的无氢DLC涂层制备方法:1、电弧离子镀。电弧离子镀是由Mattox于1964年首先公开了所发明的技术。它是在蒸发镀膜的同时,用来源于等离子体的离子轰击膜层。在上世纪70年代诸多电弧离子镀技术相继实用化,主要用于制备刀具涂层。电弧离子镀技术属于冷场致弧光放电,制备过程如下:工件经清洗入炉后抽真空。当真空度达到6X10-3Pa后,开启烘烤加热电源,对工件进行加热。达到一定温度后,通入氨气,真空度降至(3~5)×10-1Pa。接通工件偏压电源,电压调至100~200V。此时产生辉光放电,从阴极弧源表面发射出碳原子和石墨原子。在工件负偏压的作用下,沉积到工件形成DLC底层,以提高类金刚石涂层的附着力。2、离子辅助沉积。离子辅助沉积技术英文缩写IAD,是一种真空蒸发为基础的辅助沉积方法。是借助少量高能离子及大量高能中子的连续作用,将金属或金属化合物蒸气沉积在工件的一种表面处理过程。真空蒸发镀膜过程中沉积的原子或者分子在基体表面的有限迁移率形成柱状的薄膜结构,所以在沉积的过程中对生长的薄膜利用离子源轰击,将离子的动量传给沉积的原子或分子,使沉积的分子或者原子的迁移率得到提高。珠海零配件低摩擦DLC涂层应用
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