dlc涂层是一种由碳元素组成,与钻石性质相似,同时又有石墨原子组成的物质。类金刚石dlc涂层。dlc涂层是一种无定形薄膜,由于其硬度高、弹性模量大、摩擦小、耐磨性好、真空摩擦学性能好等特点,被广泛应用于摩擦涂层中,受到摩擦学界的重视。现有的dlc涂层薄膜制备方法有很多种,不同的制备方法所使用的碳源和离子能量到达基体表面时,沉积的dlc薄膜在结构和性能上有很大的差异,并且具有不同的摩擦特性。
一、硬度和弹性模量。dlc膜的硬度和弹性模量随沉积方法的不同而有很大的差别,采用磁滤阴极电弧沉积法可以得到硬度达到甚至超过金刚石的dlc膜,dlc膜的硬度可达50GPa以上,而离子源结合非平衡磁控溅射沉积法的硬度可达21GPa。在dlc膜中,Si,N三种组分的掺入可使DLC膜的硬度有所提高。薄膜材料的弹性模量较高,虽然低于金刚(1100GPa),但明显高于普通金属和陶瓷材料。
二、内应力与粘结强度。内应力和结合强度是决定薄膜稳定性和使用寿命的两个重要因素,内应力高和结合强度低的dlc膜在使用中易产生裂纹、褶皱,甚至脱落,因此制备出的DLC膜有适当的压应力和高结合强度。大多数研究表明,dlc膜直接在基体上沉积,膜/基结合强度一般较低,采用中间梯度过渡层法,可以提高DLC膜与基体的结合强度,DLC膜的结合力达到44N-74N,膜导电性总体厚度达到5um。
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