| 材質：類金剛石鍍膜(DLC) | 產地：廣州 | 規格：1-3um |
| 用途：表麵加工 |
a.硬度及彈性模量。不同的沉積方法制備的DLC膜硬度及彈性模量差異很大，用磁過濾陰極電弧法可以制備出硬度達到甚至超過金剛石的DLC膜[10]，廣州有色金屬研究院用陰極電弧法制備的DLC膜最高硬度可達50GPa以上，而用離子源結合非平衡磁控濺射法制備的DLC膜硬度達21GPa[11]。膜層內的成分對膜層的硬度有一定的影響， Si、N的摻入可以提高DLC膜的硬度。DLC膜具有較高的彈性模量，雖低於金剛石（1100GPa），但明顯高於一般金屬和陶瓷的彈性模量。
b.內應力和結合強度。薄膜的內應力和結合強度是決定薄膜的穩定性和使用壽命，影響薄膜性能的兩個重要因素，內應力高和結合強度低的DLC膜容易在應用中產生裂紋、褶皺，甚至脫落，所以制備的DLC膜最好具有適中的壓應力和較高的結合強度。大部分研究表明，直接在基體上沉積的DLC膜的膜/基結合強度一般比較低，廣州有色金屬研究院通過采用Ti/TiN/TiCN/TiC中間梯度過渡層的方法提高DLC膜與基體的結合強度，在模具鋼上沉積DLC膜的結合強度達44N-74N[12]，制備的膜導總體厚度可達5?m。
2)摩擦性能
DLC膜不僅具有優異的耐磨性，而且具有很低的摩擦系數，一般低於0.2，是一種優異的表麵抗磨損改性膜。DLC的摩擦系數隨制備工藝的不同和膜中成分的變化而變化，其摩擦系數最低可達0.005[13]。摻雜金屬元素可能降低其摩擦系數，但加入H能提高潤滑作用，環境也對摩擦系數有一定的影響。但總的來說，DLC膜與傳統的硬質薄膜（如上述的TiN、TiC、TiAlN等）相比，在摩擦系數方麵具有明顯優勢，這些傳統硬質薄膜的摩擦系數都在0.4以上。國此，DLC膜有可能在許多摩擦學領域替代這些傳統硬膜。廣州有色金屬研究院制備的摻金屬DLC膜具有良好的抗摩擦磨損性能及低達0.13-0.15的摩擦系數[14]。
由於DLC屬亞穩態的材料，熱穩定性差是限制DLC膜應用的一個重要因素，在300?C以上退火時即出現瞭sp3鍵向sp2鍵轉變，為此，人們進行瞭大量的工作試圖提高其熱穩定性。有研究發現：Si的加入可以明顯改善DLC膜的熱穩定性，含20 at%Si的DLC膜在740?C退火時才出現sp3鍵向sp2鍵轉變[15]。同樣，金屬（如Ti、W、Cr）的摻入也可提高DLC膜的熱穩定性，我們正在對這方麵進行研究。
純DLC膜具有優異的耐蝕性，各類酸、堿甚至王水都很難侵蝕它。但摻雜有其他元素的DLC膜的耐蝕性有所下降，這是由於摻雜的元素首先被侵蝕，從而破壞瞭膜的連續性所致。
5)表麵狀態
DLC膜表麵一般較光潔，對基材的表麵光潔度沒有太大的影響，但隨著膜厚的增加，表麵光潔度會下降。不同的沉積方法所得到的DLC膜表麵光潔度也是不同的，廣州有色金屬研究院采用離子源技術沉積的DLC膜表麵質量明顯優於電弧離子鍍。
DLC膜具有很好的抗粘結性，特別是對有色金屬（如銅、鋁、鋅等），對塑料、橡膠、陶瓷等也有抗粘結性。
DLC膜在機械功能領域上的應用
(1)鉆頭、銑刀
DLC膜可以應用於鉆頭和銑刀上，特別是摻雜金屬的DLC膜，它不僅具有高的硬度，還具有低的摩擦系數、抗有色金屬粘結。荷蘭的Hauzer公司制備的摻金屬DLC膜層，用於切削高強度鋁合金時，能減少表麵所謂的切屑瘤（BUE）。結果是延長工具的壽命並使工件材料在切削後表麵光滑。特別是在乾切削和深孔加工方麵，膜層性能非常好[16]。廣州有色金屬研究院也進行瞭在銑刀上鍍TiAlN+DLC膜，在加工有色金屬時明顯提高使用壽命及加工質量。
(2)光盤模具及其輔助模具
光盤模具是生產CD、CDR、DVD的重要工具，為瞭減少它與母盤（鎳盤）的摩擦，希望模具表麵硬且摩擦系數小，目前，國外大多采用DLC膜層，大大提高瞭模具的壽命和盤片的質量。我們制備的DLC膜層也開始用於該領域，並取得瞭成功。圖2為廣州有色金屬研究院制備的DLC膜層光盤模具模仁，其壽命已達開閉合200萬次以上（無塗層模具隻有50萬次左右）[17]。同時在其輔助模具上鍍DLC膜，其壽命也達到瞭配套使用的要求。
鍍膜之後有硬度高，摩擦系數低，耐磨，耐腐蝕，抗粘結性好且環保等特點。
盤模具輔助沖模
(3)芯軸
DLC膜的耐磨減摩及耐腐蝕性，可顯著提高齒輪、芯軸等運動部件的使用性能及壽命。圖3為廣州有色金屬研究院制備的DLC膜層芯軸，其壽命延長瞭3倍以上，耐腐蝕性提高4倍以上。
(4)刀片上的應用
現在DLC也在各種刀片如剪刀、刮胡刀等上的應用。DLC膜減小瞭刀片與皮膚的摩擦，改善瞭刀片的性能，延長瞭使用壽命。圖4為廣州有色金屬研究院開發的DLC膜理發剪刀片，利用DLC膜優越的摩擦性能，明顯提高刀片的使用壽命，特別是降低表麵摩擦系數後，減小噪音，非常受用戶歡迎。
(5)關鍵零部件上的應用
DLC膜在許多關鍵零部件也能發揮其優良的性能，如在制成式斯特林制冷機的活塞上的應用（如圖5）利用其低的摩擦系數，降低摩擦力，提高耐磨性，達到無油潤滑及使用壽命要求。
在縫紉機配件-旋梭上鍍DLC膜（如圖6）替代原來的電鍍硬鉻處理，不但避免瞭污染環境的問題，而且，明顯提高工件表麵硬度及耐磨性，使用壽命提高瞭10倍以上，同時，也因表面膜層摩擦系數降低後，使機器運行過程中產生的噪音變小。
(6)其它應用
DLC膜在工模具上的應用其它例子非常多，如：粉末冶金成型模具、塑膠成型模具、引線框彎曲模具、玻璃片成型模具、鎂合金加工模具、在軸承等。
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