DLC diamond-like coating is a kind of well-functioning wear-resistant coating, due to the self-lubrication, corrosion resistance, abrasion resistance and high chemical lethargy in different environments, DLC coating, as a kind of potential self-lubricating coating material, has a wide range of prospects for use in the fields of micro electromechanical systems, cutting tools, mechanical seals, biomedicine, etc. The Undirbúningsaðferðir við DLC húðun eru aðallega eðlisfræðileg gufufasa útfelling (PVD) og efna gufufasafasa (CVD) og mismunandi undirbúningsaðferðir hafa mismunandi áhrif á átökstuðul DLC húðunar. Helstu undirbúningsaðferðir DLC húðunar eru eðlisfræðileg gufuútfelling (PVD) og efnafræðileg gufuútfelling (CVD), mismunandi undirbúningsaðferðir á átökstuðul DLC húðun eru mismunandi og breytur undirbúningsferlisins hafa einnig meiri áhrif á átökstuðull DLC húðun.
1. Viðbragðsgasuppspretta
Samsetning íhluta viðbragðsgasgjafans hefur afgerandi áhrif á smíði DLC húðun, sérstaklega tilkomu vetnis breytir verulega efnistengingarástandi húðarinnar. Í ferlinu við þunnt filmuútfellingu sýnir atóm vetni einstök sértæk etsunaráhrif: Þegar metan er pýrólýzað, án þess að taka þátt í umfram vetnisatómum, er myndunarhraði grafítfasa (Sp² tengi) og demanturfasa (SP³ tengi) í niðurbrotsafurðinni í grundvallaratriðum jafn; Hins vegar, þegar innleiðing á ofurjafnvægis atómvetni er kynnt, getur etsunarhraði vetnisatómanna á grafítfasanum verið allt að 10-20 sinnum af því sem er í tígulfasanum (tilraunagögn), og svo sértækur þessi sértækur etching fyrirkomulag eykur hlutfall SP³ tengi til 7 0 {{{{3 Litrófsgreiningarniðurstöður), sem stöðugt stöðugar uppbyggingu myndlausu kolefniskerfisins. Að auki hefur stjórnun á hlutþrýstingi vetnis í gasgjafanum bein áhrif á vetnisinnihald lagsins. Þegar hlutfall H₂ er aukið úr 5% í 4 0% er hægt að auka styrk vetnisatómanna í kvikmyndalaginu úr 15AT.% Í 35AT. Líkamleg aðsog vetnisatómanna við renniviðmótið.
2.
Með því að stjórna nákvæmlega lyfjamisstyrk málm (td Ti, W) eða ekki málm (td Si, N) þætti, er hægt að veruleika fjölnota hönnun DLC húðun. Taktu köfnunarefnisdóp sem dæmi: Þegar n innihaldinu er stjórnað á 5-8 við. Húðun), þetta er vegna köfnunarefnisatómanna og vatnsameinda vetnisbindingarinnar til að mynda yfirborð passivation filmu; En þegar n innihaldið er meira en 15at.%, eru CC langa keðjurnar í kolefnisnetinu rofnar mikið (TEM athuganir sýna að grafít örkristallaða stærð minnkar í 2-3 nm), sem leiðir til þess að núningstuðullinn rís aftur yfir 0,2. Að sama skapi getur lyfjamisnotkun 1-3 við.% Kísils dregið úr slitahraða húðarinnar og stálmipunarinnar um 80% (með myndun Si-O-Si viðskipta lagsins), en óhófleg lyfjameðferð kallar fram skyndilega aukningu á innra streitu að niðurstöðum í meira en 4 GPA (eins og mælt er með undirlagsaðferðinni), en það sem er á biluninni á bilinu), sem mæld er með undirlaginu Curvature), en það náði til að ná til þess að hafa verið mælt með undirlagsaðferðinni), en það sem er á biluninni á bilinu), sem mælt er spalling.
3. Matrix efni
Eðlisefnafræðilegir eiginleikar undirlagsefnisins hafa bein áhrif á afkomu DLC lagsins. Í polycarbonate (PC) undirlaginu með PECVD ferli setti DLC húðun (þykkt 1,2 μm), er hægt að minnka núningstuðulinn í 0. 15 (samanborið við PC undirlagið til að draga úr 70%), þökk sé PC Surface -OH virkni hópunum og kolefnisfilmum sem myndast af efnafræðinni; og gler undirlag vegna misræmis á stuðull hitauppstreymis (gler ≈8,5 × 10-⁶\/k, DLC ≈3 × 10-⁶\/k. DLC ≈3 × 10-⁶\/k) og skortur á virkum viðbragðsstöðum, sem leiðir til ófullnægjandi lagstyrks (klóra próf mikilvæg álag aðeins 5N). Hagræðing á ójöfnur undirlags yfirborðsins er einnig mikilvæg: þegar undirlag RA gildi er fágað frá 0. 8 μm til 0. 40% minnkun á orkunotkun núnings við smurningaraðstæður á mörkum (náð með því að draga úr vélrænni samtengingaráhrifum yfirborðs örbumpa).
4. jónorka
Ion Energy reglugerð (náð með því að beita hlutdrægni spennu {{0}} v) getur djúpt hagrætt afköst DLC húðun. Þegar hlutdrægni spennu er aukin úr 50V í 300V, leiða jónasprengjuáhrifin til aukningar á SP³ tengiinnihaldi úr 40% í 65% (sem einkennist af EELS rafeindaorkutapi litrófsgreiningu), en vetnisinnihaldið lækkar úr 30AT.% Í 18AT.%. Þessi burðarvirki þróun leiðir til minnkunar á innra streitu lagsins frá 3,5GPa í 1,8GPa (reiknað með röntgengeislun) og aukning á tengi styrkleika kvikmyndarinnar með stuðlinum 2 eða meira (mikilvægu álagið fyrir rispur er lækkað úr 15 í 15,5GPA, og það sem gagnrýnið er fyrir Scrapches er minnkað úr 15GPA, sem er það af því að DLC. Mikilvæg álag klóra var aukið úr 15N í 35N). Tribological próf sýna að hægt er að koma á stöðugleika núningsstuðul lagsins sem er unnin með 300V hlutdrægni við 0. 10-0. litróf hefur verið fækkað úr 180 cm-¹ til 120 cm-¹).
5. Trefja agnir
Micron-sized molten droplets (1-5μm in diameter) generated during cathodic arc deposition can seriously degrade the coating performance (causing the surface Ra value to surge from 0.1μm to 0.8μm). By using a 90° bend magnetic filter, >95% of particles >{{0}}. Yfirborð RA frá<0.05 nm (atomic surface flatness), with ultra-low friction properties (atomic surface flatness), and with ultra-low friction properties (surface Ra of <0.5 nm), and with ultra-low friction properties (atomic surface flatness). ), and its ultra-low friction characteristics (μ≈0.03-0.05) stem from the complete elimination of mechanical interlocking effects, when the friction behavior is mainly governed by van der Waals forces at the quantum level (verified by molecular dynamics simulations).