类金刚石薄膜赋予基体材料特殊的力学、物理或化学性能,如高硬度、低摩擦系数、良好的化学和高温稳定性、理想的综合力学性能和优异的摩擦学性能,使零件表面系统在技术指标、可靠性、使用寿命和经济性方面取得最佳效果。类金刚石薄膜可以减少工件的摩擦磨损,有效提高表面硬度、韧性、耐磨性和高温稳定性,大大提高涂层产品的使用寿命。它们广泛应用于机械制造、汽车工业、纺织工业、地质钻探、模具工业、航空航天等领域。
类金刚石薄膜具有高硬度、低摩擦系数(特别是在超高真空条件下)和良好的导热性,这可以使机械部件在没有冷却和润滑的情况下运行,而不会引起过高的温度。因此,类金刚石薄膜作为耐磨涂层在摩擦学领域具有广阔的应用前景。还研究了类金刚石薄膜作为耐磨硬质膜在太空中的应用。由于其低摩擦系数,它可以更好地用于高温、高真空和其他不适合液体润滑的条件以及有清洁要求的环境。
类金刚石薄膜非常适合用作轴承、齿轮、活塞和其他易损零件的耐磨涂层,尤其适用于切割工具和测量工具。类金刚石薄膜作为刀具涂层,可以提高刀具寿命和刀刃硬度,减少磨削时间,节约成本。类金刚石薄膜用作测量工具的表面涂层,不会改变其尺寸和划伤表面,减少校准时间。它还具有良好的化学稳定性,防止酸碱和有机溶液腐蚀,适用于化工机械零件和各种装饰零件的电镀。
类金刚石薄膜具有良好的光透射性和室温生长特性,因此类金刚石薄膜可用作由塑料和聚碳酸酯等低熔点材料组成的光学透镜表面的耐磨保护层。类金刚石薄膜具有宽的光学带隙范围,在室温下具有高的光致发光和电致发光性,能够发射整个可见光范围的光,这使得类金刚石薄膜成为性能优异的发光材料之一。
类金刚石薄膜作为一种种植材料,具有广阔的应用前景。在聚乙烯人工股骨头上镀一层类金刚石膜,其耐磨性可与镀陶瓷和金属制品相媲美;涂有钛/类金刚石薄膜的钛人工心脏瓣膜由于其疏水和光滑的表面也取得了良好的效果。骨科内固定机械用钛镍形状记忆合金镀有类金刚石膜,具有良好的抗氧化性和生物摩擦特性。在人工牙根上镀一层类金刚石薄膜可以提高其生物相容性。