DLC類金剛石涂層簡稱DLC涂層或類金剛石涂層,是一類物理和化學(xué)性質(zhì)類似于金剛石且具有獨特摩擦學(xué)特性的非晶碳膜。DLC類金剛石涂層易于大面積沉積,沉積速度快,沉積溫度低,可采用金屬和非金屬材料作為襯底,加之其所具有的優(yōu)良物理化學(xué)以及機械性能,所以具有重大的實用價值。下面,小編為大家簡單說明一下DLC類金剛石涂層性能應(yīng)用的大體情況吧。
一、機械性能的應(yīng)用
DLC膜具有高硬度和高彈性模量,優(yōu)異的耐磨性和低摩擦系數(shù),是良好的表面抗磨損改性涂層。
1、耐磨涂層
DLC類金剛石涂層具有高硬度、低摩擦系數(shù)及良好的高耐磨性能,適用于軸承、齒輪等易損機件的抗磨損鍍層,尤其適合用于工具表面的耐磨涂層,可顯著提高壽命。如鍍制DLC膜的微型鉆頭在線路板的鉆孔中,速度提高50%,使用壽命增加5倍,鉆頭加工成本降低50%。而一些鐵釘、絲錐、插入式機械工具鍍上DLC膜后,可以暴露空氣中長達7年而不被損壞。
2、防腐涂層
DLC涂層也可用在化工設(shè)備表面防腐方面。防腐試驗結(jié)果表明:DLC膜對酸堿的防護能力強,具有很大的應(yīng)用潛力。將奧氏體不銹鋼表面經(jīng)過滲碳處理,然后再滲碳表面鍍制一層DLC薄膜可以改善其摩擦性能和耐腐蝕性能,使摩擦系數(shù)由原來的0.55減小并保持在0.20。
3、固體潤滑
由于DLC膜具有較低的摩擦系數(shù),可以較好地使用在高溫、高真空等不適于液體潤滑的情況,以及沒有清潔要求的環(huán)境中。這種性能滿足航天及航空材料的要求。
4、磁性保護
DLC膜還可以作為磁介質(zhì)保護膜。將磁盤、磁頭或磁帶表面涂覆很薄的類金剛石膜后,不僅可以減小摩擦磨損和防止機械劃傷,提高磁記錄介質(zhì)的使用壽命;而且由于DLC膜具有良好的化學(xué)惰性,抗氧化性提高,穩(wěn)定性增強。
DLC類金剛石涂層
二、其他性能的應(yīng)用
DLC膜在其他方面也具備優(yōu)異的性能,比如DLC膜的硬度較高,而1微米以下的DLC膜有良好的附著力。DLC膜在紅外波段內(nèi)對Si具有增透效果;DLC膜的絕緣狀況特別好,接近金剛石的電阻率。此外,DLC涂層還具有良好的生物相容性。
1、絕緣性能應(yīng)用
DLC膜可以作為芯片的銅片散熱器的絕緣電阻,將DLC膜用作光刻電路板的掩膜,不僅可以防止在操作中反復(fù)接觸造成的表面機械損傷,還允許用較激烈的機械或化學(xué)腐蝕方法去除膜表面的污染物而不形成對膜表面本身的破壞。此外,也可將DLC膜用在平面發(fā)射顯示上。
2、光學(xué)性能應(yīng)用
DLC膜的可見光吸收和紅外透過性能,可以用在鍺光學(xué)鏡片上和硅太陽能電池上作為減反射膜,這種膜有很高的電阻率、化學(xué)耐腐性和抗磨損性。由于DLC膜具有良好的光學(xué)透過性,且適于低溫沉積的特點,因此可以作為由塑料和聚碳酸脂等低熔點材料組成的光學(xué)透鏡表面抗磨損保護層。此外,DLC膜還是性能上佳的發(fā)光材料之一。
3、生物相容性應(yīng)用
目前,DLC膜越來越廣泛地被應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。用作人工心臟瓣膜的不銹鋼或鈦合金表面沉積了DLC膜的涂層,可以提高這些部件的使用性能;由于DLC膜有良好的硬度和摩擦性能,也常被用作人工關(guān)節(jié)承受面的抗磨層;另外,在人造牙根上鍍制一層類金剛石涂層,還可以改善其生物相容性。
上述即是對于DLC類金剛石涂層性能應(yīng)用的大致介紹,可以看出,DLC類金剛石涂層有諸多優(yōu)異性能,在各個領(lǐng)域都有良好應(yīng)用。