DLC-diamantlignende belegg er en slags velfungerende slitasjebestandig belegg, på grunn av selv-sprudlende, korrosjonsbestandighet, slitestyrke og høy kjemisk slapphet i forskjellige miljøer, DLC-belegg, som en slags potensiell selvutstyrt belegging, har et bredt spekter av prospekter for å bruke feltet Micro-elektrisk elektrisk elektrisk elektrisk elektrisk valg av mikro. Biomedisin, etc. Forberedelsesmetodene for DLC -belegg er hovedsakelig fysisk dampfaseavsetning (PVD) og kjemisk dampfaseavsetning (CVD), og forskjellige preparatmetoder har forskjellige effekter på konfliktkoeffisienten for DLC -belegg. Hovedpreparatmetodene for DLC -belegg er fysisk dampavsetning (PVD) og kjemisk dampavsetning (CVD), forskjellige preparatmetoder på konfliktkoeffisienten til DLC -belegg er forskjellige, og parametrene til preparasjonsprosessen har også større innvirkning på konfliktkoeffisienten til DLC -belegg.
1. Reaksjonsgasskilde
Komponentsammensetningen til reaksjonsgasskilden har en avgjørende innflytelse på mikrostrukturen til DLC -belegg, spesielt innføringen av hydrogen endrer den kjemiske bindingstilstanden til belegget betydelig. I prosessen med diamanttynnfilmavsetning viser atomhydrogen en unik selektiv etsningseffekt: Når metan er pyrolysert, uten deltakelse av overflødig hydrogenatomer, er genereringshastigheten til grafittfase (SP² -binding) og diamantfase (SP³ -bindingen) i dekomponeringsproduktet i utgangspunktet lik; Når introduksjonen av atomisk hydrogen for super-likevekt innføres, kan imidlertid etsningshastigheten til hydrogenatomer på grafittfasen være opp til 10-20 tider for diamanten (eksperimentelle data), og så selektiv denne selektive etsningsmekanismen øker andelen} -binding til 7 {8} spektroskopiresultater), og stabiliserer strukturen i det amorfe karbonnettverket effektivt. I tillegg påvirker reguleringen av det delvise trykket av hydrogen i gasskilden direkte hydrogeninnholdet i belegget. Når andelen H₂ økes fra 5% til 4 0%, kan konsentrasjonen av hydrogenatomer i filmlaget økes fra 15at.% Til 35at Adsorpsjon av hydrogenatomer ved glidegrensesnittet.
2. Dopingelementer
Ved å kontrollere dopingkonsentrasjonen av metallisk (f.eks. Ti, W) eller ikke-metalliske (f.eks. Si, N) elementer, kan multifunksjonell design av DLC-belegg realiseres. Ta nitrogendoping som eksempel: Når N -innholdet styres til 5-8 ved.% (Oppnådd ved å justere N₂/CH₄ -fluksforholdet), kan koeffisienten for belegget i fuktigheten> 6}}}} belegg), skyldes dette nitrogenatomer og vannmolekylene i hydrogenbindingen for å danne overflaten til passiveringsfilm; Men når N -innholdet er mer enn 15at. Tilsvarende kan doping av 1-3 ved.% Av silisium redusere slitasjehastigheten for belegg og stålpår med 80% (gjennom dannelsen av Si-O-Si-grensesnitt-overgangslaget), men overdreven doping triggers en plutselig økning i den interne belastningen av belegget til mer enn 4 GPA (som målet som det som måles på det som måleren.
3. Matriksmateriale
De fysisk -kjemiske egenskapene til underlagsmaterialet påvirker direkte tjenesteytelsen til DLC -belegget. I polykarbonatet (PC) underlaget ved bruk av PECVD -prosess avsatt DLC -belegg (tykkelse på 1,2 μm), kan friksjonskoeffisienten reduseres til 0. 15 (sammenlignet med PC -underlaget for å redusere 70%), takket være PC -overflaten -OH -funksjonelle grupper og karbonfilmen for å redusere 70%), takket være PC -overflaten -OH -funksjonelle grupper og karbonfilm for å redusere 70%), takket være PC -overflaten. og glassunderlag på grunn av misforholdet til termisk ekspansjonskoeffisient (glass ≈8.5 × 10-⁶/K, DLC ≈3 × 10-⁶/k. DLC ≈3 × 10-⁶/k) og mangel på aktive reaksjonssteder, noe som resulterer i utilstrekkelig beleggningsbindingsstyrke (ripe test kritisk belastning på bare 5n). Optimalisering av underlagsoverflatens ruhet er også kritisk: Når underlaget RA -verdien poleres fra 0. 8 μm til 0. 0 5 μm, er overflaten RA -verdien til 0,0 {{{{{7}. 3}. En reduksjon på 40% i friksjonsstrømforbruk under grensesmøringsbetingelser (oppnådd ved å redusere den mekaniske sammenlåsende effekten av overflatemikrobumpene).
4. Ionenergi
Ionenergiregulering (oppnådd ved å bruke en skjevspenning på {{0}} v) kan dypt optimalisere ytelsen til DLC -belegg. Når forspenningsspenningen økes fra 50V til 300V, fører ion -bombardementffekten til en økning i SP³ -bindingsinnholdet fra 40% til 65% (preget av EELS Electron Energy Tap -spektroskopi), mens hydrogeninnholdet synker fra 30at% til 18at%. Denne strukturelle evolusjonen fører til en reduksjon i den indre belastningen av belegget fra 3,5 GPa til 1,8 GPa (beregnet ved røntgenstrålediffraksjon), og en økning i bindingsstyrken til filmunderlaget med en faktor på 2 eller mer (den kritiske belastningen er redusert fra 15 til 15 gpa, og den kritiske belastningen for den riper er redusert fra 15 til 15 gpa, og den kritiske belastningen for den riper er redusert fra 15 til 15 gpa, og den kritiske belastningen for riper er redusert. Riperkritisk belastning ble økt fra 15N til 35N). Tribologiske tester viser at friksjonskoeffisienten for belegget fremstilt med 300V skjevhet kan stabiliseres ved 0. 10-0. 12 Under tørrfriksjonsforhold (45% lavere enn det for det objektede belegget), som tilskrives dannelsen av 3D-tverrbindingsnettverket av det høye spredning som den høye helvet-en-hribitten som er tilskilt til å danne 3D-tverrbindingsnettverket av det høye. Raman -spektra er redusert fra 180 cm-¹ til 120 cm-¹).
5. Fibrøse partikler
Micron-sized molten droplets (1-5μm in diameter) generated during cathodic arc deposition can seriously degrade the coating performance (causing the surface Ra value to surge from 0.1μm to 0.8μm). By using a 90° bend magnetic filter, >95% of particles >{{0}}. 2 μm i diameter kan filtreres ut (ved SEM-tverrsnittsstatistikk), noe en overflate ra av<0.05 nm (atomic surface flatness), with ultra-low friction properties (atomic surface flatness), and with ultra-low friction properties (surface Ra of <0.5 nm), and with ultra-low friction properties (atomic surface flatness). ), and its ultra-low friction characteristics (μ≈0.03-0.05) stem from the complete elimination of mechanical interlocking effects, when the friction behavior is mainly governed by van der Waals forces at the quantum level (verified by molecular dynamics simulations).