中山类金刚石DLCDLC涂层加工厂家

时间:2022年12月21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。DLC涂层的这些特点,你知道吗?中山类金刚石DLCDLC涂层加工厂家

无氢DLC涂层有哪些性能优势?1、弹性模量.无氢DLC涂层具有较高的弹性模量,虽低于金刚石(110GPa),但明显高于一般金属和陶瓷的弹性模量。弹性模量是指单向应力状态下应力除以该方向的应变,是描述物质弹性的物理量。从宏观角度来说,弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度,从微观角度来说,则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。2、内应力涂层的内应力是决定涂层的稳定性和使用寿命,影响涂层性能的重要因素之一。内应力过高的无氢DLC涂层容易在应用过程中产生裂纹,甚至脱落。因此无氢DLC涂层应具有适中的内应力。所谓内应力,是指当外部荷载去掉以后,仍残存在物体内部的应力。它是由于材料内部宏观或微观的组织发生了不均匀的体积变化而产生的。中山类金刚石DLCDLC涂层加工厂家DLC涂层一般与有色金属的摩擦系数小,用于加工铝合金等非铁材料。

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。

制备较厚无氢DLC涂层的方法:生产无氢DLC涂层的技术还有待发展,生产超过5微米技术已经比较少见,原因是由于金刚石涂层的硬度高,与基底的结合力问题不好解决,另外沉积过程中金刚石涂层本身的内应力也非常大,所以无氢DLC涂层工艺的难度很高。从生产设备的角度来看,如果需要沉积厚度超过50微米的涂层,涂层本身沉积速率比较低的情况下,需要很长的沉积时间,所以弧源的设计和供气方式都有很高的设计要求。德国研究所设计了一种石墨柱弧的弧源,利用高能量的激光系统,轰击石墨柱弧的表面,在没有离子源辅助沉积的情况下,生产出了厚度超过50微米的纯碳无氢DLC涂层,主要应用在汽车零部件方面,高性能汽车的曲轴、活塞、活塞环、气门顶杆等。该制备方法需要长期在复杂的摩擦条件下可靠工作,需要很高的耐磨和润滑性能,但质量优异,在超过30年的时间里可以免维护。随着技术的不断进步,DLC涂层应用的领域也越来越多。

DLC涂层的热稳定性。由于DLC属亚稳态的材料,热稳定性差是限制DLC膜应用的一个重要因素,在300℃以上退火时即出现了sp3键向sp2键转变,为此,人们进行了大量的工作试图提高其热稳定性。有研究发现:Si的加入可以明显改善DLC膜的热稳定性,含20at%Si的DLC膜在740℃退火时才出现sp3键向sp2键转变。同样,金属(如Ti、W、Cr)的掺入也可提高DLC膜的热稳定性,我们正在对这方面进行研究。DLC涂层的耐腐蚀性。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。DLC涂层刀具可以减少切削液污染,降低生产成本。湛江低摩擦加硬DLC涂层技术

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。中山类金刚石DLCDLC涂层加工厂家

金刚石涂层的质量检验.涂覆完成后,就要对成形工件的膜层质量进行检验,检测膜层厚度是否均匀、工件的光泽、膜层是否出现分层及尺寸是否在控制范围内。如果膜层出现问题、厚度超差、结合力不强等问题需要及时解决,下面我们来了解一下相应的解决办法是什么吧!1、检验膜层均匀度检验成形后的膜层如果出现光泽不均匀、有花纹,应该是靶材的材质的纯净度不够,杂质多就会导致膜层不均匀。也可能是涂覆设备的故障。解决办法:所以如果检验出了膜层的问题可以先检测设备是否故障,如果设备稳定正常的话则必须更换靶材。2、检验膜层厚度检验膜层时如果发现厚度超差的情况,可能是处理时间过长或过短所导致的。解决办法:在设备稳定正常的情况下,膜层的厚度都是取决于成形的工艺时间,所以如果出现膜层超差的情况只要调整处理时间就可以了。3、检验结合力检验膜层和工件基体之间的结合力,结合力不强会出现分层现象。导致这种问题的原因很多,比如工件清洗得不干净、不彻底,工件的基体没有抛光到工艺要求或者存在缺陷,成形工艺参数不合理等。解决办法:如果出现这种情况的话需要一一排除,找到真正的原因,从而解决基体与膜层分层的问题.中山类金刚石DLCDLC涂层加工厂家

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