成都DLC涂層的主要性能
1、力學性能
硬度及彈性模量:不同的沉積方法制備的 DLC涂層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涂層,用陰極電弧法制備的DLC涂層硬度可達 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。涂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涂層的硬度。DLC涂層具有較高的彈性模量,雖低于金剛石(1100GPa),但明顯高于一般金屬和陶瓷的 彈性模量。
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涂層容易在應用中產生裂紋、褶皺,甚至脫落, 所以制備的DLC涂層應具有適中的壓應力和較高的結合強度。
2、 摩擦性能
DLC涂層不僅具有優異的耐磨性,而且具有很低的摩擦系數,一般低于0.2,是一種優異的表面 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,其摩擦系數可達 0.005。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。
3、熱穩定性
由于 DLC 屬亞穩態的材料,熱穩定性差是限制DLC涂層應用的一個重要因素,在300攝氏度以上退火時即出現了sp3鍵向sp2鍵轉變,為此,人們進行了大量的工作試圖提高其熱穩定性。
4、耐腐蝕性
純DLC涂層具有優異的耐蝕性,各類酸、堿甚至王水都很難侵蝕它。
DLC涂層表面一般較光潔,對基材的表面光潔度沒有太大的影響,但隨著膜厚的增加,表面光 潔度會下降。不同的沉積方法所得到的DLC涂層表面光潔度也是不同的,用離子源技術沉積的DLC涂層表面質量明顯優于電弧離子鍍。DLC涂層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。