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DLC類金剛石鍍膜是一種特殊的涂層，又稱為無(wú)定形碳涂層。該涂層是在真空環(huán)境下通過(guò)物理氣相沉積PVD而形成。DLC涂層通常由sp2與sp3鍵的比值和氫含量來(lái)分類。當(dāng)碳元素通過(guò)sp3鍵結(jié)合，就會(huì)形成金剛石,通過(guò)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是一種化學(xué)氣相沉積技術(shù)，在真空的環(huán)境下借由惰性氣體的幫助來(lái)讓碳原子在被鍍件表面堆積，形成一層層的緊密類金剛石結(jié)晶，而由于這些碳原子經(jīng)過(guò)處理全部都是雙鍵結(jié)構(gòu)，所以原子和原子之間的鍵結(jié)非常密實(shí)。通過(guò)這種(附著涂層)技術(shù)，我們能讓包含氫離子的石墨烯材料按照類似鉆石的結(jié)構(gòu)在物體表面形成一層即薄又硬的涂層。除了裝飾功能以外，DLC涂層還具有非常良好的可加工、耐腐蝕、高硬度、耐摩擦特性，能顯著降低物體表面出現(xiàn)刮傷、劃痕的情況。

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。

可在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(SiDLC)來(lái)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。

汽車頂桿零件在DLC涂層的應(yīng)用

DLC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(lái)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DLC涂層應(yīng)用在切削刀具和成形工具上。

增大汽車行駛里程數(shù)的措施之一是降低汽車自身重量。除了采用超高強(qiáng)度合金鋼，在車身和發(fā)動(dòng)機(jī)上采用鋁合金已在過(guò)去幾年以來(lái)日益增長(zhǎng)。在汽車和航空航天業(yè)，塑料的應(yīng)用也在日益增長(zhǎng)。在切削這些材料時(shí)，刀具的損機(jī)理完全不同于切削合金鋼。切削這些材料的主要挑戰(zhàn)之一在于保持切削刃鋒利和減小積屑瘤。因?yàn)榍邢鬟@些材料的刀具刃口半徑很小，需要刀具涂層厚度也盡可能小。所有這些挑戰(zhàn)可通過(guò)刀具涂覆性能優(yōu)異的DLC涂層并專用于切削非鐵金屬和塑料來(lái)應(yīng)對(duì)。