dlc涂层即类金刚石涂层,泛指不定性碳的晶体结构材质。在该材质中碳原子以不同的排列方式错中夹杂的结合在一起,从而使得该涂层具有天然的优良性能。dlc涂层在许多不同的工业领域都有广阔应用,下面小编介绍dlc涂层的力学性能以及应用的内容,欢迎阅读!
dlc涂层的力学性能:
(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TiTiNTiCNTiC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涂层的应用:
dlc涂层拥有多种多样的特性,这也为有着功能明确的多功能表面的新产品的开发创造了条件。 dlc涂层优良的涂层性能使其得以实现产业化生产并得到广泛的应用,这些发展激发了很多科研院所和公司投资进一步的研究并带动了整个产业向将来迈进了一步。
dlc涂层具有独特的高硬度和低摩擦系数,并且具有极强地不与金属材料粘结的性能。因此,这种涂层技术成为汽车行业应用的理想选择。
dlc涂层的工业化生产开始于上世纪末和本世纪初,和普通的应用于刀具/模具上的硬质涂层(如TiN, TiAIN, CrN, TiCN等)相比是一种崭新的涂层技术。
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