類(lèi)金剛石鍍膜—金屬表麵摩(mó)擦減少40%
來源:公司動態
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發布日期:2024-06-04
20世紀70年代早期,類金剛石(DLC)塗層才首次見諸報道(dào)。工(gōng)業上應用這種塗層(céng)起源於汽車部件,如高壓柴油噴射係統和動力傳動(dòng)部件。當今,具有特殊優勢的(de)各種DLC塗層已在一些領域得到應用。
DLC塗層通常由sp3與 sp2鍵的比值和氫含量來分類。當碳元素通過sp鍵結合,就會形成(chéng)金剛石,通過sp2鍵結合,就會形(xíng)成(chéng)石墨。當sp3與 sp2鍵的比值增大時,塗層的硬度通常(cháng)會增加。
DLC薄膜本身(shēn)沒(méi)有顏色,不(bú)具備色素顯色的條件,其顯(xiǎn)色都來源(yuán)於結構的不同(tóng),屬於典型(xíng)的結(jié)構顯色。氫元素和(hé)sp2雜化碳的含量直接影響DLC薄膜顏色的鮮豔程度,薄膜顯色可以歸結於等距(jù)層(céng)狀結構的薄膜幹涉;而(ér)隨著氫含量的降低和sp2雜化碳一(yī)定程度的增加,使得薄膜光吸收增加,DLC顏色變得暗淡,薄膜幹涉不能完全解(jiě)釋,需引入非晶光子晶體顯色機製。當sp3含(hán)量顯著增加時,DLC薄膜最接近於透明的金剛石薄膜時,非晶光(guāng)子晶體(tǐ)顯色機製占主導作用。所以(yǐ)目前DLC塗(tú)層主要是呈現灰黑色。

在DLC塗層內加入鎢(wū)(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矽來改變塗層的摩擦係(xì)數或抗溫性能。一種已用於切削刀具的複合塗(tú)層為高(gāo)硬度的氮化物塗(tú)層加上較軟(ruǎn)的、具有潤滑功能的頂層塗層(如W-C:H)。因為排(pái)屑的改善,這種複合塗層在攻絲和鑽削應用中顯示出優(yōu)異的效果(guǒ)。
Ta-C塗層是一種無氫碳元素塗層(céng),其sp3與sp2鍵的比值較高。與其他(tā)DLC塗層相比,Ta-C膜層具有更高的硬度和抗溫性能,並可顯著降低摩擦係數。該塗層首次應用在汽車(chē)工業的挺杆(氣門頂筒)。
Ta-C塗層應用於諸如汽車(chē)頂杆零件(jiàn)的目的之一(yī)是為了減(jiǎn)小摩擦,其帶來的效果是改善了發動機效(xiào)率、更少的(de)燃油消耗和更低的CO2排放。對更佳燃油經濟性(xìng)和更少汙染的推動,已將Ta-C塗層應用(yòng)在切削刀(dāo)具和成形工具上。