奉贤区金属表面类金刚石工艺

时间:2021年09月12日 来源:

类金刚石薄膜(DLC)是1种非晶薄膜,可分为无氢类金刚石碳膜(a-C)和氢化类金刚石碳膜(a-C:H)两类。无氢类金刚石碳膜有a-C膜(主要由sp3和sp2键碳原子相互混杂的三维网络构成),以及四面体非晶碳(tetrahedralcarbon,简称ta-C)(主要由超过80%的sp3键碳原子为骨架构成);氢化类金刚石碳膜(a-C:H)又可分为类聚合物非晶态碳(polymer—likecarbon,简称PLC)、类金刚石碳、类石墨碳3种,其三维网络结构中同时还结合一定数量的氢.类聚合物非晶态碳是含氢金刚石薄膜的一种它是非晶体又有类似于聚合物那种通过相同简单的结构单元通过共价键重复连接而成的化合物。这种类金刚石薄膜因为sp2键占据了主要数量,所以比较软,又不具备石墨的特性,使得它的用途受到了限制,在摩擦学的应用上还处在起步阶段。类金刚石薄膜的用处。奉贤区金属表面类金刚石工艺

科学家发现,在DLC薄膜应用的过程中,选择合适种类的DLC薄膜显得尤为重要。因此,DLC薄膜的分类以及分类标准的制定,直接影响了其在众多领域的应用。而传统的DLC薄膜分类方法通常需要根据DLC薄膜的微结构定量分析来完成。然而,这一方法需要基于大型同步辐射光源的X射线近边吸收精细结构谱(NEXAFS)分析碳元素的成分和状态;需要大型静电加速器的卢瑟福背散射弹性反冲(RBS/ERDA)或者中子源等分析氢元素含量,执行起来非常困难。因此,一般实验条件难以实现对DLC的准确分类,从而导致DLC在应用领域难以实现精细调控和定量研发。在经过长期的DLC薄膜合成过程中,研究人员发现,合成出来的DLC薄膜会因为不同的合成条件展现出不同的颜色状态,DLC薄膜的颜色也许能够用来简单的判断DLC的种类。奉贤区金属表面类金刚石工艺DLC涂层是在电离和分解的碳或烃类物质以通常为10-300eV的能量降落在基底表面时形成的。

多数实验研究表明:DLC在大气环境下可以表现出低的摩擦系数,如果制备工艺恰当,其摩擦因数比较低可达,且类金刚石膜具有良好的自润滑特性,所以人们可较好的将其使用在高真空、高温等不适于液体润滑的情况以同时又有清洁要求的环境中,如航天航空领域。上个世纪70年代末前苏联将DLC技术应用于宇航仪表中的动压气浮轴承,成功研制出高精度且**磨损型陀螺动压马达。1990年欧洲空间中心摩擦实验室在评价了空间使用的各种固体材料之后,明确指出今后太空空间的固体材料涂层应该是以金刚石膜和类金刚石膜为主。通过分析比较,他们认为DLC是适合未来的太空空间润滑摩擦表面的涂层。研究还发现,类金刚石膜在超高真空中的磨损更为缓和,同时产生的磨损粒子更少,摩擦状态更稳定。故DLC作为固体润滑膜应用到宇航具有比其他材料更为突出的潜力,必将在航天航空领域留下浓墨重彩的一笔。

类金刚石(DiamondlikecarbonDLC)薄膜是近年来出现的备受关注的新型碳材料,具有高硬度、低摩擦、化学惰性和导热性佳等优异性能,在摩擦学领域具有广阔的应用前景,也是PVD涂层的一种新的应用,特别是对于汽车零部件行业的减磨、自润滑具有重要的意义。汽车行业的长期压力是减少车辆的尾气排放,预计在未来几年内,对排放的要求会更加严格。这将导致大力提倡使用新材料和新处理技术,以增加发动机和传动系统的效率。欧洲、亚洲和美洲各地政策决策者为未来的汽车时代制定新要求已不可避免。现代真空涂层技术是满足上述新要求的关键因素之一,尤其是类金刚石涂层对于减磨、自润滑意义重大,且制备类金刚石薄膜能真正做到无污染、零排放。在零件上应用类金刚石涂层,可通过减少摩擦损失增加发动机效率,提高零件的使用寿命。类金刚石涂层同时也是一种可满足更高负荷要求的特殊新材料,其主要特点为自润滑、低摩擦、抗腐蚀、耐高温,且具有非常高的化学惰性。类金刚石薄膜的种类及其应用。

采用磁控溅射的方法,利用氩气和甲烷为气源,在中国较早汽车股份有限公司自主研发的发动机配气机构的挺柱上制备类金刚石(DLC)薄膜.利用摩擦磨损试验机和发动机配气机构试验台架,研究了DLC涂层挺柱的摩擦学行为及其对发动机节能的影响.试验结果表明,在边界润滑条件下,DLC涂层挺柱的摩擦因数比原零件降低67%,抗磨损性能大幅度提高;在实际使用工况下,配气机构的摩擦损失降低6%.DLC涂层零件可以降低发动机摩擦损失,适用于汽车低碳技术路线.上海英屹涂层技术有限公司引进美国PE-CVD设备技术制备的类金刚石DLC膜层沉积速率快膜厚可达60um膜层硬度高膜层摩擦系数低小于结合力好耐腐蚀性能好优异的耐磨性膜层具有自润滑性的优点。可以解决PVD涂层镀不到的工件内孔的问题。公司涂层已经应用于航空机械模具电子医疗汽车发动机部件等领域。类金刚石镀膜方法与流程。奉贤区金属表面类金刚石工艺

类金刚石碳涂层DLC的用途。奉贤区金属表面类金刚石工艺

为实现低摩擦和高燃油效率,大多数提升式配气机构的发动机采用类金刚石碳(DLC)涂层挺杆.但是,由于低黏度机油的使用和更高的发动机输出功率要求,使得摩擦学环境变得更为严苛,因而对涂层的坚固耐用性提出了更高的要求.为获得较高的涂层效率并提高耐磨性,利用等离子体辅助化学气相沉积法开发了添加5%~9%Si的Si-DLC涂层挺杆,尽管Si-DLC硬度和粘着力等机械性能有所下降,但其热稳定性和耐磨性比DLC涂层有极大提高.Si阻碍了DLC涂层的石墨化,涂层表面的薄层氧化硅起到了阻碍氧化或快速导热的作用.上海英屹涂层技术有限公司引进美国PE-CVD设备技术制备的类金刚石DLC膜层沉积速率快膜厚可达60um膜层硬度高膜层摩擦系数低小于结合力好耐腐蚀性能好优异的耐磨性膜层具有自润滑性的优点。可以解决PVD涂层镀不到的工件内孔的问题。公司涂层已经应用于航空机械模具电子医疗汽车发动机部件等领域。奉贤区金属表面类金刚石工艺

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