经济模具镀DLC 工艺精湛

常见的制备DLC 薄膜的方法有真空蒸发 、溅射、等离子体化学气相沉积、离子注入 等。这些方法中, 传统的真空蒸发镀膜法具有较高的沉积速度, 生成的薄膜纯度高, 但由于热蒸发的原子或分子在基板上能量很低(约0��2 eV ), 其表面迁移率很低, 导致薄膜与基体结合强度差, 加上已经沉积的原子对后来飞到的原子会造成阴影效果, 使得真空蒸发镀膜技术的应用受到很大的限制。离子注入法能使材料的摩擦因数、耐磨性、耐腐蚀性等发生**变化, 而且注入层与基体材料之间没有清晰的界面, 因而与基体结合牢固, 表面不存在粘附破裂或剥落。然而, 离子注入的注入层太薄, 仅数百纳米, 在耐磨工况下应用受到一定限制。 为了克服真空蒸发镀膜法结合力差以及离子注入法注入层浅的问题, 科研人员把薄膜蒸发沉积与离子注入技术结合起来, 研究出了真空蒸发离子束沉积技术。该技术在用蒸发源(电子束) 将元素沉积在基片上的同时, 用离子轰击镀层, 以获得比离子注入层更厚、比蒸发镀膜法附着力更大的高性能致密膜层。因此这种方法有利于增强薄膜的摩擦学性能。本文作者用真空蒸发离子束镀膜的方法制备了DLC薄膜, 测试了其摩擦学性能, 并对DLC 薄膜的表面形貌对其摩擦学行为的影响进行了研究。 弹簧钢及T i6A l4V球表面经真空蒸发离子束镀膜处理后形成了光滑、致密的DLC薄膜, 摩擦学试验结果表明, DLC 薄膜降低了基体材料的摩擦因数, 改善了摩擦学性能。磨损表面的SEM 和AFM 分析表明, DLC 薄膜的表面磨损较轴承钢为轻, 表现出轻微的磨损痕迹, 表明弹簧钢基体经真空蒸发离子束技术处理后, 表面摩擦学性能获得**改善。AFM 分析还表明, T i6A l4V 球表面镀DLC 薄膜后,磨痕表面比磨损前原始表面平整光滑, 表面粗糙度小, 其摩擦学性能在摩擦过程中进一步得到改善。

耐腐蚀性 纯DLC膜具有优异的耐蚀性，各类酸、碱甚至王水都很难侵蚀它。但掺杂有其他元素的DLC膜的耐蚀性有所下降，这是由于掺杂的元素首先被侵蚀，从而破坏了膜的连续性所致。表面状态 DLC膜表面一般较光洁，对基材的表面光洁度没有太大的影响，但随着膜厚的增加，表面光洁度会下降。不同的沉积方法所得到的DLC膜表面光洁度也是不同的，广州有色金属研究院采用离子源技术沉积的DLC膜表面质量明显优于电弧离子镀。 DLC膜具有很好的抗粘结性，特别是对有色金属（如铜、铝、锌等），对塑料、橡胶、陶瓷等也有抗粘结性。 DLC是类金刚石类的涂层，PVD现在主要是金属元素（Ti、Cr、Al）与N或C元素的化合物。正常硬度DLC要**一般的PVD涂层 DLC就是类金刚石涂层，主要有两种方式实现，一种是CVD，化学气相沉积，还有一种是PVD，物相沉积，IP的意思是Ion plating，是离子镀，是PVD技术的一种。 DLC一般是黑色的，非常的耐磨，防滑，IP涂层就是离子镀涂层，用来做DLC的也比较多。 只从耐磨角度，肯定是DLC耐磨，因为他是类金刚石的涂层，其他地方的IP涂层，有可能是IPS不锈钢，IP rose ， IPG等，耐磨肯定没有DLC好。

本公司所制造的PVD真空镀膜设备具有很强的通用性和柔性,单机可完成几乎所有想要的单层及复合涂层,如TiN,TiCN,TiAlN,TiC,CrN,CrCN,DLC涂层,等等各类单层及复合涂层和纳米涂层,其是本公司生产的 ~10um早已得到了大面积的运用,本公司以稳定的工艺,出众的质量在中国内地已批量生产了近3年,为各个行业的专门用途开发出了很多类不同用途的DLC涂层,如PCB铣刀钻针DLC涂层,无油缝纫机零部件DLC涂层,手术器具DLC涂层,粉末治金模具DLC涂层, 扬声器振膜DLC涂层,汽车喷油系统DLC涂层等等,半导体模具DLC涂层,玻璃镀膜DLC类金刚石涂层,本公司的技术早已克服了目前国内很多研究机构及涂层厂商的DLC涂层无法工业化的瓶劲。

生成的金刚石常常发现有几乎纯结晶形式的立方取向的sp杂化的碳原子。有时候它们会有一些缺陷或者是杂质原子，这使它们有一定的颜色，但是晶格仍然是立方结构而且键合仍然是纯粹的sp杂化。立方晶型的内部能量比六方晶型要略低，而且就从熔融材料中生长速率而言，无论是自然形成还是合成金刚石都足够的慢，使得晶格有时间以低的能量（立方）生长，从而使sp杂化的碳原子成为可能。相比之下，类金刚石碳是由具有高能量前驱碳（例如等离子体、阴极电弧沉积、溅射沉积以及离子束沉积）在相对冷的表面上快速冷却或淬火而成。在这些情况下，立方晶格和六方晶格被一层层的随机混合，因为在碳原子被“冻结”在材料表面之前并没有足够的结晶生长的时间。非晶类金刚石涂层可以导致没有长程晶格有序。没有长程有序就没有脆性断裂平面，因此涂层会比较有弹性、对基底材料的形状有适应性，同时和金刚石一样硬。事实上，这种性质已经被用来研究类金刚石碳在纳米尺度上的原子间磨损。