DLC主要性能
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发布时间：2024-10-12 22:29
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时间：2024-12-01 19:31
力学性能方面，DLC膜的硬度和弹性模量受沉积方法影响显著。磁过滤阴极电弧法能制备出硬度高达金刚石的DLC膜，广州研究院的阴极电弧法可达50GPa以上，而离子源非平衡磁控溅射法制备的硬度约21GPa。膜内Si、N的掺杂能提升硬度。尽管DLC膜的弹性模量低于金刚石，但远超金属和陶瓷。内应力与结合强度对DLC膜的稳定性至关重要，理想的膜应有适度压应力和高结合强度。广州研究院通过中间梯度过渡层技术，提高了DLC膜与基体的结合强度，如模具钢上的膜层，其结合强度可达44N-74N，膜层厚度可达5um。
摩擦性能方面，DLC膜以其卓越的耐磨性和低摩擦系数（小于0.2）成为理想的表面抗磨损膜。摩擦系数受制备工艺和成分影响，最低可至0.005。金属元素掺杂可能降低摩擦系数，而H的加入增强润滑。与传统硬质膜（如TiN、TiC等）相比，DLC膜在摩擦系数上更胜一筹，后者摩擦系数通常超过0.4。广州研究院制备的金属掺杂DLC膜具有优良的抗摩擦磨损性能，摩擦系数可低至0.13-0.15。
热稳定性方面，DLC膜由于是亚稳态材料，热稳定性较差。但通过添加Si或金属元素如Ti、W、Cr，可提高其耐高温性能。热稳定性研究仍在进行中。
耐腐蚀性方面，纯DLC膜具有极好的耐蚀性，但掺杂其他元素会降低其耐蚀性。掺杂元素易首先被腐蚀，影响膜的连续性。
表面状态上，DLC膜对基材表面光洁度影响较小，但随着膜厚增加，光洁度下降。广州研究院采用的离子源沉积技术能提供更高质量的DLC膜表面。
DLC膜还具有优良的抗粘结性，对金属、塑料、橡胶和陶瓷等材料都有良好的抗粘附特性。
扩展资料
“DLC”是英文“DIAMOND-LIKE CARBON”一次的缩写。DLC是一种由碳元素构成、在性质上和钻石类似，同时又具有石墨原子组成结构的物质。类金刚石薄膜（DLC）是一种非晶态薄膜，由于具有高硬度和高弹性模量，低摩擦因数，耐磨损以及良好的真空摩擦学特性，很适合于作为耐磨涂层，从而引起了摩擦学界的重视。目前制备DLC薄膜的方法很多， 不同的制备方法所用的碳源以及到达基体表面的离子能量不同， 沉积的DLC 膜的结构和性能存在很大差别， 摩擦学性能也不相同。
