汕头ALCRNDLC涂层处理

时间:2023年03月24日 来源:

“DLC”是英文“DIAMOND-LIKECARBON”一词的缩写。DLC是一种由碳元素构成、在性质上和钻石类似,同时又具有石墨原子组成结构的物质。类金刚石薄膜(DLC)是一种非晶态薄膜,基本上可以分为含氢类金刚石(a-C:H)涂层,和无氢类金刚石涂层。含氢DLC涂层的氢含量在20%--50%之间,SP3成分小于70%。无氢DLC涂层中常见的是四面体非晶碳(ta-c)膜,ta-c涂层中以sp3键为主,一般高于70%。DLC薄膜具有高硬度和高弹性模量,低摩擦因数,耐磨损以及良好的真空摩擦学特性,很适合于作为耐磨涂层,从而引起了摩擦学界的重视。DLC涂层的典型应用:1)切削工具:钻头、铣刀、硬质合金刀片(加工非铁类金属)2)金属材料成型模具:凸模、凹模、精密冲裁、压印成型零件3)模具成型:模腔和型芯、顶杆及各类镶件4)引擎部件:阀类、活塞销、顶杆、活塞5)其它零件:轴类、齿轮、轴承、凸轮等本公司引进瑞士专业DLC涂层设备PL1068,采用磁控溅射与PECVD相结合的方式,沉积DLC2(a-C:H)涂层和DLC3(ta-c)涂层。DLC2的硬度在2500HV,摩系数0.2,DLC3涂层的硬度高达6000HV,摩擦系数0.1,优异的性能吸引了众多刀具厂和模具厂的青睐。简单说说DLC涂层的应用。汕头ALCRNDLC涂层处理

金刚石涂层工艺流程:1、工件基体处理。这一步是比较重要的,将工件抛光到小于Ra0.2um,涂覆处理后的工件才可得到满意的表面质量,这对成形一些具有光学性能要求的零件是非常重要的,类似成形光学镜头和成形LED零件等。操作的时候需要注意基体表面处理不能留有死角,这影响到膜层是否能与基体牢固地结合。2、充分清洗。将要涂覆的工件进行充分清洗,涂覆的母材、质量水平和几何形状决定了清洗的工艺。工件装在设定的夹具上,夹具是在使腔体装载尺寸优化和保证涂覆均匀的基础上设计的。清洗方法为真空室抽真空至10-6托(高真空)来排除系统中的任何污染物,真空室中通入惰性气体并使其离子化,导致产生辉光放电(等离子体),这是气体清洗阶段使零件做好金属沉淀准备。3、金属沉淀。在用于沉淀的固体金属上(指靶材)加载高电流、低电压电弧,金属被蒸发并且瞬间离子化,属离子在高能量的作用下通过惰性气体或活性气体进入腔体并沉淀在工件上。在金属沉淀过程中蒸发了的金属(靶材)保持不变。在激i活的沉淀过程中,改变气体的体积或种类将会改变膜层的性质,形成像碳化物、氮化物或氧化物的陶瓷。同样,通过改变靶材的材质也可以产生不同的膜层。DLC加工DLC涂层加工厂家电弧沉积DLC涂层的优点是沉积速率高、硬度更高以及稳定性更好。

DLC类金刚石涂层是一种在微观结构上含有金刚石成分的涂层。DLC的主要构成元素是碳,由于碳原子之间不同的结合方式,从而产生出不同的物质,比如:石墨是碳以sp2键的形式结合;金刚石是碳以sp3键的形式结合;DLC类金刚石是碳以sp3和sp2健的形式结合;其涂层结构是由碳的sp3和sp2形态混合而成的无定型组织,形成的膜层结构中sp3和sp2各自所占的百分比直接影响涂层性能的好坏,如果sp3所占的比率越高,膜层性能就越接近天然金刚石,如果sp3所占的比率越高,膜层性能就越接近天然金刚石,显微硬度就会越高;sp2所占的比率越高,膜层的自润滑性能就越好,摩擦因数越小,但是显微硬度会降低,其与金属之间的摩擦因数的范围通常是0.05~0.2左右,通过设定生产流程中的工艺参数和选择不同的靶材,可以控制成形膜层的属性来满足不同场合的需求。

需要指出的是,传统的DLC涂层通常不到5微米,很容易被刮擦掉,远远达不到发动机的实际使用寿命。无论是在什么样的零件上使用,一般来说,在满足零件尺寸要求的前提下,涂层的厚度,尤其是DLC涂层的厚度往往是越厚越好,这样零件的耐磨性会相应提高。然而,一旦涂层的厚度增加,尤其是DLC层的厚度增加,就会导其内应力增大,影响涂层和基材结合力,导致涂层与基材剥离,这就对涂层的使用寿命和效率产生影响。因此,厚度及其表现出的耐磨性一直是应用上的一个瓶颈。而TaC作为一种无氢DLC虽然有报导称能做到20微米,但是现有条件下,其生产成本以及设备的维护保养等方面恐怕很难满足真正的大规模量产需要,这时候就急需真正适合活塞环的DLC工艺。DLC涂层主要用于机械功能领域,如钻头、铣刀、剪刀、刀片、模具及轴承等。

DLC涂层加工的主要作用有以下三点:(1)保护作用。铝合金型材在使用过程中,长期暴露于空气中,会受到氧、水分、酸物、盐雾及各种腐蚀性气体、紫外光线等的侵蚀和破坏。在需要受到保护的工件表面通过一定的涂装工艺方法形成具有一定厚度的涂层(即保护层),从而起到保护作用。(2)装饰作用。涂料可以配制出多种多样的颜色,加上涂层平整光亮,甚至可以做出各种立体质感的效果,如锤纹、橘纹、晶纹、绒面等,使产品形成美丽的造型和外观以及所需要的特种性能,起到美化人类生活环境的作用。(3)其他作用。涂层除了具有保护和装饰作用外,还具有许多特殊的功能,如电绝缘、导静电、防污、耐热、耐磨、保温、反光、防噪声、减震、防滑、防紫外线等。涂层的这些特殊功能,增强了产品的使用性能,拓宽了产品的适用范围,使涂层产品在国民经济领域的应用越来越广DLC涂层兼备高硬度(>HV2700)及较低的干摩擦系数(0.06-0.1),是一种可实现无油自润滑的涂层。珠海高光洁度低摩擦DLC涂层加工技术

DLC是一种由碳元素构成、在性质上和钻石类似,同时又具有石墨原子组成结构的物质。汕头ALCRNDLC涂层处理

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。DLC膜具有优异的机械(高硬度)、光学(高光学带隙)、电学(高电阻率)、化学(惰性)和摩擦学(低摩擦和磨损系数)性能,并可在低衬底温度(~200°C)下沉积。DLC薄膜通常是非晶的(即没有占主导地位的晶格结构),由sp2(石墨)和sp3(金刚石)相的混合物组成。膜性能的控制强烈地依赖于所选择的沉积技术(PVD溅射或蒸发和Pa-CVD)的通量特性、膜内的金属和氢含量、sp2:sp3比、衬底偏置电压、离子能量和离子密度以及衬底温度。DLC膜对钢的摩擦系数一般在0.05-0.20之间,而膜硬度和sp3含量可以根据具体应用而定制。汕头ALCRNDLC涂层处理

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