DLC涂層目前可以通過很多種技術(shù)獲得,但市面上常用的方法分別是磁控濺射、離子束和電弧技術(shù)。實現(xiàn)這三種技術(shù)手段依靠的硬件——等離子體源(磁控濺射靶座、離子束源和電弧源),其結(jié)構(gòu)開發(fā)設(shè)計和裝配甚至后續(xù)的檢驗和維護保養(yǎng)等,都是由公司自行完成。星弧應(yīng)用于活塞環(huán)上的DLC主要采用磁控濺射技術(shù)和離子束技術(shù)多層復(fù)合沉積而成。等離子體源在相應(yīng)的電源和反應(yīng)氣體的共同作用下,將原材料變成大量微觀帶電的等離子體。這些提供涂層主要成分的等離子體隨著鍍膜設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的電磁場的分布,有規(guī)律地做定向運動,在需要沉積的工件位置,逐漸形成宏觀可見的、具有一定厚度的涂層。DLC涂層的應(yīng)用領(lǐng)域廣,包括汽車零部件、刀具、模具等。河南哪里有DLC涂層報價
DLC涂層的熱穩(wěn)定性。由于DLC屬亞穩(wěn)態(tài)的材料,熱穩(wěn)定性差是限制DLC膜應(yīng)用的一個重要因素,在300℃以上退火時即出現(xiàn)了sp3鍵向sp2鍵轉(zhuǎn)變,為此,人們進行了大量的工作試圖提高其熱穩(wěn)定性。有研究發(fā)現(xiàn):Si的加入可以明顯改善DLC膜的熱穩(wěn)定性,含20at%Si的DLC膜在740℃退火時才出現(xiàn)sp3鍵向sp2鍵轉(zhuǎn)變。同樣,金屬(如Ti、W、Cr)的摻入也可提高DLC膜的熱穩(wěn)定性,我們正在對這方面進行研究。DLC涂層的耐腐蝕性。純DLC膜具有優(yōu)異的耐蝕性,各類酸、堿甚至王水都很難侵蝕它。但摻雜有其他元素的DLC膜的耐蝕性有所下降,這是由于摻雜的元素首先被侵蝕,從而破壞了膜的連續(xù)性所致。DLC涂層的表面硬度高達20-90GPa,比一般的表面處理技術(shù)要高。湖南哪里有DLC涂層廠家DLC涂層的摩擦系數(shù)可以達到0.005,這使其在摩擦學領(lǐng)域具有優(yōu)勢。
DLC類金剛石涂層是一種在微觀結(jié)構(gòu)上含有金剛石成分的涂層。DLC的主要構(gòu)成元素是碳,由于碳原子之間不同的結(jié)合方式,從而產(chǎn)生出不同的物質(zhì),比如:石墨是碳以sp2鍵的形式結(jié)合;金剛石是碳以sp3鍵的形式結(jié)合;DLC類金剛石是碳以sp3和sp2健的形式結(jié)合;其涂層結(jié)構(gòu)是由碳的sp3和sp2形態(tài)混合而成的無定型組織,形成的膜層結(jié)構(gòu)中sp3和sp2各自所占的百分比直接影響涂層性能的好壞,如果sp3所占的比率越高,膜層性能就越接近天然金剛石,如果sp3所占的比率越高,膜層性能就越接近天然金剛石,顯微硬度就會越高;sp2所占的比率越高,膜層的自潤滑性能就越好,摩擦因數(shù)越小,但是顯微硬度會降低,其與金屬之間的摩擦因數(shù)的范圍通常是0.05~0.2左右,通過設(shè)定生產(chǎn)流程中的工藝參數(shù)和選擇不同的靶材,可以控制成形膜層的屬性來滿足不同場合的需求。
DLC涂層在汽車發(fā)動機上的大應(yīng)用
發(fā)動機中的活塞環(huán)安裝在活塞側(cè)壁的凹槽內(nèi),環(huán)外圓面緊貼在氣缸內(nèi)壁。隨著活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動,環(huán)面不斷地刮擦氣缸內(nèi)壁,產(chǎn)生較大的摩擦功損耗,工況比較惡劣?;钊h(huán)在發(fā)動機中一般起到導(dǎo)向、導(dǎo)熱、密封等作用,因此,圍繞其開展的表面處理技術(shù)直接影響到發(fā)動機整機的能耗和使用壽命。近些年,國內(nèi)外很多科研機構(gòu)、制造企業(yè)對活塞環(huán)加工工藝和表面處理的探索一直沒有停止。傳統(tǒng)的主要表面處理技術(shù)有滲氮處理、滲碳處理、磷化處理等,目前比較成熟的PVD涂層是多指CrN涂層,在市場上較為普遍。近年來出現(xiàn)的含氫DLC涂層(以下簡稱DLC)和無氫DLC涂層(以下簡稱TaC)作為一種新的涂層材料和技術(shù),因為具有更加優(yōu)異的性能得到業(yè)界的重視。與CrN相比,DLC可以有效減少摩擦,進一步降低摩擦功損耗,重要的一點是更加不易拉缸。在以非燃油為燃料的新能源汽車發(fā)動機(如天然氣和目前在努力推廣的甲醇燃料的發(fā)動機)中,DLC涂層的活塞環(huán)可以在無潤滑油的干態(tài)摩擦條件下起到良好的潤滑和耐磨減磨的作用,這也是目前解決這類活塞環(huán)壽命和節(jié)能問題的手段。而文章開頭提到的DLC指的就是這里的含氫DLC涂層。 制備的摻金屬DLC膜具有良好的抗摩擦磨損性能,其摩擦系數(shù)低達0.13-0.15。
DLC涂層加工的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域是石墨加工。由于注塑模具行業(yè)的發(fā)展很快,石墨電極的加工需求近些年來飛速增長。由于石墨材質(zhì)的特性,目前市場上的其它常用硬質(zhì)涂層都無法滿足其需求,帶涂層的刀具壽命非但不能顯著提高,有時還比不涂層刀具性能更差。解決石墨切割的高效率低成本是DLC涂層。今泰DLC涂層可使刀具壽命延長3-5倍,從而使加工商很大程度的降低刀具使用成本,提高生產(chǎn)效率。DLC涂層刀具加工亞克力材料也是較佳選擇。亞克力等非金屬材料具有硬度低,玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度低、導(dǎo)熱差等特點。不涂層(或涂以其它硬質(zhì)涂層,如TiN,TiAlN等)的刀具在切削過程中由于加工溫度是材料削發(fā)生粘流而導(dǎo)致排削不暢現(xiàn)象,Z終致使刀具失效,被加工材料表面質(zhì)量無法達到品質(zhì)要求。今泰DLC涂層不但具有高硬度,還具有極低的摩擦系數(shù),使刀具在切削過程中很大程度上降低了由于摩擦產(chǎn)生的熱量,增強了排屑性能,從而使刀具平均使用壽命提高3倍,且表面質(zhì)量遠好于不涂層或其它涂層刀具。DLC涂層在汽車工業(yè)有有著較大的應(yīng)用領(lǐng)域。DLC涂層的高硬度使其成為耐磨損和耐腐蝕的理想選擇。四川本地DLC涂層價格
DLC涂層的應(yīng)用可以降低維護成本和更換頻率,提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。河南哪里有DLC涂層報價
淺談DLC涂層的摩擦性能。DLC膜不但具有優(yōu)異的耐磨性,而且具有很低的摩擦系數(shù),一般低于0.2,是一種優(yōu)異的表面抗磨損改性膜。DLC的摩擦系數(shù)隨制備工藝的不同和膜中成分的變化而變化,其摩擦系數(shù)比較低可達0.005。摻雜金屬元素可能降低其摩擦系數(shù),但加入H能提高潤滑作用,環(huán)境也對摩擦系數(shù)有一定的影響。但總的來說,DLC膜與傳統(tǒng)的硬質(zhì)薄膜(如上述的TiN、TiC、TiAlN等)相比,在摩擦系數(shù)方面具有明顯優(yōu)勢,這些傳統(tǒng)硬質(zhì)薄膜的摩擦系數(shù)都在0.4以上。因此,DLC膜有可能在許多摩擦學領(lǐng)域替代這些傳統(tǒng)硬膜。DLC涂層可應(yīng)用于鉆頭和銑刀,尤其是金屬摻雜的DLC涂層。河南哪里有DLC涂層報價