DLC Diamond-ähnliche Beschichtung hat die Eigenschaften eines niedrigen Reibungskoeffizienten, hohen Härte, einem großen elastischen Modul, einer hohen thermischen Leitfähigkeit, einem kleinen thermischen Expansionskoeffizienten, einer guten chemischen Stabilität, einer breiten optischen Bandlücke usw. und wird häufig bei der Oberflächenbeschichtung von Werkzeugen, Formen, medizinischen Geräten, Autoteilen und anderen Geräten verwendet. Der grundlegende Grund, warum DLC -Beschichtungen so viele Funktionen haben und weit verbreitet sind, sind ihre strukturellen Eigenschaften und die daraus resultierenden Funktionen.
1. strukturelle Eigenschaften von dlc diamantähnlichen Beschichtungen
1) Struktur der metastabilen Auflösung
Die DLC -DLC -Beschichtung besteht nicht aus elementaren Substanzen, sondern ein metastabiler amorpher Kohlenstoff mit SP2- und SP3 -Bindungen und fast keine SP1 -Bindungen. DLC -Beschichtungen mit mehr als 70% SP3 -Bindungen haben viele ähnliche Eigenschaften wie Diamantbeschichtungen. Diamantähnliche Kohlenstoffe sind amorphe Karbons, die SP2-Hybridisierung und SP3-Hybridisierung enthalten, daher weisen sie Eigenschaften auf, die zwischen Diamant und Graphit liegen.
2) Funktion für chemische Bindungsauflösung
Die mechanische Leistung der Beschichtung wird durch die SP3 -Bindung entschieden; seine körperliche Leistung durch die SP2 -Bindung. Verschiedene Eigenschaften können durch Variieren der Herstellungstechnik und des Verhältnisses von SP3 zu SP2-Bindungen erzeugt werden, wodurch diamantähnliche Beschichtungen erhalten werden. Zweitens nur für Diamant in der Härte und fungiert somit als wirksame Schutzbeschichtung gegen Verschleiß. Obwohl eine schwache thermische Stabilität, metastabil, amorpher DLC, keine Korngrenzen, Feinschschmutzung, niedrige Reibungskoeffizient und keine Korngrenzenfehler, als geeignete korrosionsbeständige Beschichtung verwendet werden können. Abgesehen von der SP3-Bindung und der SP2-Bindung ist die wasserstoffhaltige amorphe Kohlenstoffbeschichtung (AC: H) der Kohlenstofffilm, aus dem der Hybrid der SP3-Bindung und SP2-Bindung bildet; Beide Kohlenstofffilme haben eine gute Biokompatibilität.
Darüber hinaus zeigen diamantähnliche Beschichtungen intensiv von vielen anderen Sektoren vergleichbare optische, elektrische und akustische Eigenschaften mit Diamond und weisen die Merkmale eines breiten optischen Bandgaps, des hohen Brechungsindex, des hohen Widerstands und der niedrigen Elektronen-Affinität auf.
2. Vorbereitungsmethode der dlc-diamantähnlichen Beschichtung
DLC -DLC -Beschichtungen werden durch chemische Dampfphasenstapel (CVD) und physikalische Dampfphasenstapel (PVD) hergestellt.
1) Methode zur Chemikalien -Dampfphasenakkumulation
Die Akkumulation der chemischen Dampfphase bezieht sich auf die Differenzierung oder Ionisation von kohlenstoffhaltigen Verbindungen bei hohen Temperaturen oder in einem Plasmafeld und dann eine chemische Reaktion auf das Substrat, um eine diamantartige Beschichtung zu bilden. Die allgemeine CVD verfügt über Defekte wie eine hohe Akkumulationstemperatur und eine große interne Bespannung der Beschichtung und wurde allmählich durch Plasma-verstärkte chemische Dampfphasenstapel (PE-CVD), die Frequenz von Mikrowellenströmen (MW-KF), Gleichstrom-Glühentladung (DG), Radiofrequenz-Leuchten (RFG) und andere Beschichtungsmethoden ersetzt.
2) Akkumulationsmethode für physikalische Dampfphasen
Der DLC-Film wird durch physikalisches Dampfphasen-Stapeln hergestellt und der Kohlenstoff in Form von Ionen oder Atomen auf dem Substrat durch Hochtemperaturtranspiration und Gasionenspotten des Graphitziels gestapelt, das ein hartes Aussehen und eine schlechte Bindungskraft aufweist und die Wirkung der industriellen Anwendung nicht offensichtlich ist. Ionenstrahlstapel (IBD), Magnetron-Sputter, Kathodenbogentechnologie und gepulste Laserstapel (PLD) können verwendet werden, um diamantähnliche Beschichtungen mit feiner Schmierung, niedriger interner Spannung, starker Adhäsion und kleiner Reibungskoeffizienten vorzubereiten.