青岛纳米DLC

1. 柴油机关键部件活塞销受到周期性的交变机械载荷和热载荷作用,易因粘着导致磨损。为提高柴油机活塞销的摩擦磨损性能,采用磁控溅射方法在活塞销表面沉积了Cr、W、Cr与Ti 3种金属掺杂的类金刚石薄膜(DLC)涂层，结果表明:3种涂层表面微观形貌类似,致密、无明显缺陷和孔洞,但都附着少量的颗粒物,相较而言掺杂Cr的DLC涂层表面更加平滑;掺杂Cr的DLC涂层,Cr以单质和CrC化合物形式存在,具有更高的膜-基结合强度、更优的摩擦学性能;掺杂Cr与Ti的DLC涂层性能与掺杂Cr的DLC涂层类似,Cr、Ti以单质和CrC、Ti C化合物的形式存在;掺杂W的DLC涂层,由于生成了WC化合物,涂层脆性高,韧性较差涂以DLC的冲压模具主要应用包括：石墨切削，各种有色金属切削，非金属硬质材料切削等。青岛纳米DLC

类金刚石涂层是一种与金刚石涂层性能相似的新型薄膜材料,它具有较高的硬度,良好的热传导率,极低的摩擦系数,优异的电绝缘性能,高的化学稳定性及红外透光性能.类金刚石涂层作为质量硬质涂层的材料,在不同领域展现了适合的应用前景,国内外对它的研究一直是热点问题,然而由于涂层过程和摩擦磨损过程影响因素众多,对于涂层疲劳磨损作用机理和失效机理的研究目前还远远不够.本文以等离子增强化学气相沉积法在45钢基体表面上喷涂类金刚石涂层,与45淬火钢组成圆盘滚滑摩擦副,在M-2000型磨损试验机上进行了全接触,水平往复运动,垂直运动三种不同工况下的疲劳磨损试验研究,并根据试验数据和现象对不同工况下类金刚石涂层的摩擦磨损性能和疲劳磨损机理进行了系统而细致的研究. 

青岛纳米DLCDLC将摩擦损失降至较为小，良好的耐腐蚀性使基体免受破坏性攻击。

1. 由于含有金刚石成分，DLC具有很多优良的特性：高硬度-60GPa或Hv4800以上；低摩擦系数0.02；极好的膜层致密性；良好的化学稳定性以及良好的光学性能等。应用于模具上的DLC涂层所表现出的特殊性能远超过其它硬质涂层。涂以DLC的冲压模具主要应用包括：石墨切削，各种有色金属（如铝合金，铜合金等）切削，非金属硬质材料（如亚克力，玻璃纤维，PCB材料）切削等。

1. 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)(图2)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(tetrahedral carbon，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—like carbon，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。

DLC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。

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。 9. 为提高船用低速柴油机柱塞的耐磨性和柱塞偶件使用寿命，分别在柱塞上涂覆了TiN涂层和DLC涂层。

1. 利用DLC来制备晶体硅表面的减反射膜,用于提高太阳能电池的光电转化效率。使用磁控溅射沉积设备在单晶硅基体上制备了系列DLC薄膜,薄膜的折射率和与sp3含量有关,sp3含量越高,折射率越高。改变工艺参数,DLC薄膜的折射率可在1.64～2.18之间变化。DLC薄膜消光系数与DLC薄膜中sp2相的含量有关。sp2含量越高,消光系数越高。甲烷浓度对DLC薄膜光学性质的影响,随着甲烷浓度的增加,DLC薄膜的透射率呈现逐渐减少的趋势。当甲烷浓度在5SCCM以下时,薄膜的透光性比较好，在硅基底上添加多层DLC薄膜能够实现在可见光区的多波段减反射效果。在玻璃基底上添加DLC薄膜能够实现在可见光区的多波段增透效果。DLC适合用于各种医疗器械、精密五金零配件、五金电子零件及汽车、摩托车零配件、航天航空配件、新能源等。青岛纳米DLC

DLC涂层适合用于：各种模具、五金模具、五金冲压模、冲针、钨钢模具、五金拉伸成型模具、各种塑胶模具。青岛纳米DLC

按轮胎模具加工工艺制备35#钢基体试样,Teflon涂层完全按照轮胎模具涂层的工艺喷涂,含氢DLC、无氢DLC涂层分别采用等离子体增强化学气相沉积和电弧离子镀沉积。

对含氢DLC、无氢DLC和Teflon涂层的结构、成分和表面形貌进行了分析和比较。三种涂层具有不同的粗糙度、断面结构、元素组成,而不同成分、结构会对涂层的表面性能造成不同的影响,因此对三种涂层的结构、成分进行表征,为涂层表面性能的改进提供理论依据。结果表明,两种DLC涂层粗糙度均小于Teflon涂层的粗糙度,三种涂层结构均匀致密,无明显沉积裂纹产生。

对含氢DLC、无氢DLC和Teflon涂层的表面性能进行测量与比较。对三种涂层的疏水性、纳米硬度、弹性模量和结合强度进行测量,分析三种涂层性能的优劣并对DLC涂层在轮胎模具上的应用性进行评价。结果表明,DLC涂层在粗糙度较小的情下,疏水性能低于Teflon涂层。但增加DLC涂层的粗糙度,疏水性能也较为增加,当涂层粗糙度为754nm时水接触角达到比较大96o。无氢DLC、含氢DLC涂层硬度、结合强度均大于Teflon涂层。通过对DLC、Teflon涂层结构、成分、表面形貌和主要表面性能的对比研究可以得出:DLC涂层疏水性、硬度、结合强度均可满足轮胎模具的使用要求,DLC涂层可以应用于轮胎模具。 青岛纳米DLC

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