从根本上来看,DLC薄膜之所以未能在世界范围内获得普遍应用,主要技术瓶颈体现在以下几个方面。①DLC薄膜在沉积过程中产生较高的内应力,使其与基体(特别是金属材料)的结合力差,膜层容易起皮、脱落,限制了DLC薄膜的沉积厚度。为了克服这一问题,可利用多层膜和梯度膜作为过渡层,金属或非金属掺杂也是行之有效的手段。②DLC薄膜的热稳定性差,当温度高于200°C时即发生氢解离石墨化转变,高于450°C时,开始出现明显的氧化现象及完全氢解离,DLC薄膜性能将明显变差,从而限制了其使用范围。目前,主要是通过各种金属或非金属掺杂技术来解决这一问题,达到改善DLC薄膜热稳定性的目的。但是从表现结果来看,其热稳定性仍未得到明显改善,如何通过各种结构和成分设计来有效改善碳基薄膜C-C骨架的稳定性仍然是未来技术突破的重中之重。③碳基薄膜材料存在韧性低、脆性强以及其摩擦学行为具强环境敏感性等问题,从目前来看,基于元素掺杂、多相复合、非晶-纳米晶复合结构构筑、薄膜内部特殊纳米组织调控、微/纳表界面织构优化等多尺度耦合设计来实现薄膜材料多界面/多结构的跨尺度构筑,可能是获得强韧性和低环境敏感性碳基薄膜的突破口。DLC涂层的活塞环可以在无润滑油的干态摩擦条件下起到良好的润滑和耐磨减磨的作用。广东低温DLC涂层加工厂
DLC涂层的缺点:传统的DLC涂层通常不到5微米,很容易被刮擦掉,远远达不到发动机的实际使用寿命。无论是在什么样的零件上使用,一般来说,在满足零件尺寸要求的前提下,涂层的厚度,尤其是DLC涂层的厚度往往是越厚越好,这样零件的耐磨性会相应提高。然而,一旦涂层的厚度增加,尤其是DLC层的厚度增加,就会导其内应力增大,影响涂层和基材结合力,导致涂层与基材剥离,这就对涂层的使用寿命和效率产生影响。因此,厚度及其表现出的耐磨性一直是应用上的一个瓶颈。但是这一问题随着涂层加工业的发展已经得到了克服,可以说,dlc涂层是一种性能良好的有着广阔应用前景及发展前景的涂层。PVDDLC涂层加工厂家DLC涂层的部件能很好地实现不影响尺寸下的耐磨及无油润滑等需求。
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。DLC涂层的工业化生产开始于20世纪末。与应用于模具上的硬质涂层(如TiN,TiAlN,CrN,TiCN等)相比是一种崭新的涂层技术。在半导体封装、管脚切割和成形制造过程中,高精度的模具是确保产品品质的关键。模具表面质量又决定了产品优良率、生产效率和产品电学性能等。所以,应用于半导体封装行业的模具不但要求高精度,同时也要求模具刃口件向表面低摩擦因数和高硬度的方向发展,而运用等离子体DLC涂层技术的涂层是这一问题的主要解决方案。
DLC涂层的应用。DLC金刚石涂层以其独特的优点应用于对摩擦和磨损有特殊要求的场合,并受到好评。1.模压成型领域:DLC金刚石涂层技术可用于顶杆及各种镶件.模腔及型芯等。2.切割领域:可用于铣刀.钻头.硬质合金刀片等。3.引擎领域:活塞销.阀类.活塞.顶杆等。4.半导体领域:引脚成形模具的刀口件.封装模具的成形镶嵌件及镶块等。5.金属材料成型领域:DLC涂层可用于凹模.凸模.压印成型.精密冲裁等。6.其他部件:齿轮.轴.凸轮.轴承及自动滚轮等部件。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。
DLC涂层对活塞环摩擦性能的影响采用下图所示的活塞环摩擦力性能测试平台,对比了镀铬和DLC涂层技术对气环和油环摩擦性能的影响。试验结果表明,相比镀铬的气环和油环,采用DLC涂层技术可降低气环和油环的摩擦力。对于DLC涂层的气环而言, 在0 deg 附近改善摩擦的效果较为明显;对于DLC涂层的油环,在180 deg−360 deg和-360 deg—180 deg的范围内改善摩擦的效果较为明显。DLC涂层活塞和缸套对发动机性能的影响由于DLC涂层可以有效降低磨损,延长摩擦副使用寿命,因此,可将缸套与气缸制成一体,完全采用DLC涂层铝基底材料,替换原来的铸铁缸套,使重量降低达5%左右;对活塞和缸套进行DLC膜涂层,可使摩擦系数降低20%,同时改善传热性能,终使发动机油耗改善2%-3%左右。传统的DLC涂层通常不到5微米,很容易被刮擦掉,远远达不到发动机的实际使用寿命。手机外壳DLCDLC涂层加工技术
在各种制备DLC涂层的沉积方法中,脉冲激光沉积使用频率高,制备效果好,深受重视。广东低温DLC涂层加工厂
DLC类金刚石涂层工艺流程。1、工件基体处理。这一步是比较重要的,将工件抛光到小于Ra0.2um,涂覆处理后的工件才可得到满意的表面质量,这对成形一些具有光学性能要求的零件是非常重要的,类似成形光学镜头和成形LED零件等。操作的时候需要注意基体表面处理不能留有死角,这影响到膜层是否能与基体牢固地结合。2、充分清洗。将要涂覆的工件进行充分清洗,涂覆的母材、质量水平和几何形状决定了清洗的工艺。工件装在设定的夹具上,夹具是在使腔体装载尺寸优化和保证涂覆均匀的基础上设计的。清洗方法为真空室抽真空至10-6托(高真空)来排除系统中的任何污染物,真空室中通入惰性气体并使其离子化,导致产生辉光放电(等离子体),这是气体清洗阶段使零件做好金属沉淀准备。3、金属沉淀。在用于沉淀的固体金属上(指靶材)加载高电流、低电压电弧,金属被蒸发并且瞬间离子化,属离子在高能量的作用下通过惰性气体或活性气体进入腔体并沉淀在工件上。在金属沉淀过程中蒸发了的金属(靶材)保持不变。在J活的沉淀过程中,改变气体的体积或种类将会改变膜层的性质,形成像碳化物、氮化物或氧化物的陶瓷。同样,通过改变靶材的材质也可以产生不同的膜层。广东低温DLC涂层加工厂
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