類金剛石鍍膜—金屬表面摩擦減少40%
來源：公司動(dòng)態(tài)
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發(fā)布日期：2024-06-04
20世紀(jì)70年代早期，類金剛石(DLC)涂層才首次見諸報(bào)道。工業(yè)上應(yīng)用這種涂層起源于汽車部件，如高壓柴油噴射系統(tǒng)和動(dòng)力傳動(dòng)部件。當(dāng)今，具有特殊優(yōu)勢(shì)的各種DLC涂層已在一些領(lǐng)域得到應(yīng)用。
DLC涂層通常由sp3與 sp2鍵的比值和氫含量來分類。當(dāng)碳元素通過sp鍵結(jié)合，就會(huì)形成金剛石,通過sp2鍵結(jié)合，就會(huì)形成石墨。當(dāng)sp3與 sp2鍵的比值增大時(shí)，涂層的硬度通常會(huì)增加。
DLC薄膜本身沒有顏色，不具備色素顯色的條件，其顯色都來源于結(jié)構(gòu)的不同，屬于典型的結(jié)構(gòu)顯色。氫元素和sp2雜化碳的含量直接影響DLC薄膜顏色的鮮艷程度，薄膜顯色可以歸結(jié)于等距層狀結(jié)構(gòu)的薄膜干涉；而隨著氫含量的降低和sp2雜化碳一定程度的增加，使得薄膜光吸收增加，DLC顏色變得暗淡，薄膜干涉不能完全解釋，需引入非晶光子晶體顯色機(jī)制。當(dāng)sp3含量顯著增加時(shí)，DLC薄膜最接近于透明的金剛石薄膜時(shí)，非晶光子晶體顯色機(jī)制占主導(dǎo)作用。所以目前DLC涂層主要是呈現(xiàn)灰黑色。
在DLC涂層內(nèi)加入鎢(W-C:H)之類的金屬(此處C為碳，H為氫)，還可以加入其他元素如硅來改變涂層的摩擦系數(shù)或抗溫性能。一種已用于切削刀具的復(fù)合涂層為高硬度的氮化物涂層加上較軟的、具有潤(rùn)滑功能的頂層涂層(如W-C:H)。因?yàn)榕判嫉母纳?，這種復(fù)合涂層在攻絲和鉆削應(yīng)用中顯示出優(yōu)異的效果。
Ta-C涂層是一種無氫碳元素涂層，其sp3與sp2鍵的比值較高。與其他DLC涂層相比，Ta-C膜層具有更高的硬度和抗溫性能，并可顯著降低摩擦系數(shù)。該涂層首次應(yīng)用在汽車工業(yè)的挺桿(氣門頂筒)。
Ta-C涂層應(yīng)用于諸如汽車頂桿零件的目的之一是為了減小摩擦，其帶來的效果是改善了發(fā)動(dòng)機(jī)效率、更少的燃油消耗和更低的CO2排放。對(duì)更佳燃油經(jīng)濟(jì)性和更少污染的推動(dòng)，已將Ta-C涂層應(yīng)用在切削刀具和成形工具上。
