DLC類金剛石鍍膜是一種特殊的塗層,又稱為無定形碳塗層。該塗層是在真空環境下通過物理氣相沉積PVD而形成。DLC塗層通常由sp2與sp3鍵的比值和氫含量來分類。當碳元素通(tōng)過sp3鍵結合,就會形成金剛石,通(tōng)過sp2鍵結合,就會形成石墨。當sp3與sp2鍵的比值(zhí)增大(dà)時,塗層的硬度通常會增加。
DLC是(shì)一種化學氣相(xiàng)沉積技術,在真空的(de)環(huán)境下借由惰性氣體(tǐ)的幫助來讓碳原子在被鍍件表麵堆積,形成(chéng)一層(céng)層的(de)緊(jǐn)密類金剛石結晶,而由於這些碳原子經過處理全部都是雙鍵結構,所以原子和原子(zǐ)之間的(de)鍵(jiàn)結非常密(mì)實。通過這種(附著塗(tú)層)技術(shù),我(wǒ)們能讓包含氫離子的石墨烯材料按照類似鑽石的結構在物體表麵形成一層即薄又硬的塗層。除(chú)了裝飾功能以外,DLC塗層還具(jù)有非常(cháng)良好的可(kě)加工、耐腐蝕、高硬度(dù)、耐摩擦特性,能顯著降低物體表麵出現刮傷、劃痕的情況。
工(gōng)業上應(yīng)用這種塗層起源於汽車部件,如高壓柴油噴(pēn)射(shè)係統和動力傳動部件。當今,具有特殊優勢的各種DLC塗層已在一些領域得(dé)到應用。
可在DLC塗層(céng)內加(jiā)入鎢(W-C:H)之類的金(jīn)屬(此處(chù)C為碳,H為氫),還可以加入其(qí)他元(yuán)素(sù)如(rú)矽(SiDLC)來改變塗層的摩擦係數或抗溫性能。一種已用於切削刀具的複合塗層為高硬度的氮化物塗層加上較軟的(de)、具(jù)有潤滑功能的頂層塗層(如W-C:H)。因為(wéi)排(pái)屑的改善,這種複(fù)合塗層在攻(gōng)絲和鑽削應用中顯示出優異的效果。
汽車頂杆零件在(zài)DLC塗層的應(yīng)用
DLC塗層應(yīng)用於諸如汽車頂杆(gǎn)零件的目的之一是為了減小摩擦,其帶來的效果是改善了發(fā)動機效率、更少的燃油消耗和更低的CO2排放。對(duì)更佳(jiā)燃油經濟性和更(gèng)少汙染的推動(dòng),已將DLC塗層應用在切削刀具和成形工具上。
增大汽車行駛裏程數(shù)的措(cuò)施之一是(shì)降低汽車自身重量。除了采用超(chāo)高強度合(hé)金鋼,在(zài)車身和發動機上采用鋁合金已在過去幾年以來日(rì)益增長。在汽車和航空航天業,塑料的應用也在日益(yì)增(zēng)長。在切削這些材料時,刀具的損機理完全不同於切削合金鋼。切削這些材料的主要挑戰之一在於(yú)保持切削刃鋒利和減小積屑瘤。因為切削這些材料的(de)刀具刃口半徑很小,需要刀具塗層厚度也盡可能小。所(suǒ)有(yǒu)這些挑戰可通過刀具塗覆性能優異的DLC塗層並專用於切削非鐵金屬和塑料(liào)來應(yīng)對。
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