O principal desempenho do filme DLC

O principal desempenho do filme DLC

1) propriedades mecânicas

A. Dureza e módulo elástico. Filmes DLC preparados por diferentes métodos de deposição apresentam grandes diferenças em dureza e módulo de elasticidade. Filmes de DLC com dureza até ou mesmo excedendo o diamante podem ser preparados pelo método de arco catódico de filtração magnética. Os filmes de DLC preparados pelo método de arco catódico têm dureza máxima de até 50GPa, enquanto os filmes de DLC preparados por fonte de íons combinados com o método de não-equilíbrio de magnetron sputtering têm uma dureza de até 21GPa. A composição na camada de filme tem um certo impacto na dureza da camada de filme. A incorporação de Si e N pode melhorar a dureza do filme DLC. O filme de DLC tem um módulo de elasticidade mais alto, embora menor que o diamante (1100GPa), mas significativamente maior que o módulo de elasticidade geral de metal e cerâmica.

B. Estresse interno e resistência de união. A tensão interna e a força de adesão do filme são dois fatores importantes que determinam a estabilidade e vida útil do filme e afetam seu desempenho. Filmes DLC com alto estresse interno e baixa força de adesão são propensos a rachar, dobrar e até mesmo cair na aplicação. Portanto, é melhor preparar filmes de DLC com estresse compressivo moderado e alta resistência de colagem. A maioria dos estudos mostrou que a força de ligação filme / base dos filmes de DLC depositados diretamente no substrato é geralmente baixa. Ao adotar a camada intermediária de transição de gradiente Ti / TiN / TiCN / TiC, a resistência de ligação dos filmes DLC e do substrato é melhorada. A força de ligação dos filmes de DLC depositados no aço da matriz é de até 44n-74n, e a espessura total dos condutores de filme preparados é de até 5 mícrons.

2) fricção filme DLC não só tem excelente resistência ao desgaste, mas também tem um coeficiente de atrito muito baixo, geralmente inferior a 0,2, é uma excelente superfície de película anti-desgaste modificado. O coeficiente de atrito do DLC varia com o processo de preparação diferente e a mudança da composição no filme, e o menor coeficiente de atrito pode chegar a 0,005. Elementos metálicos de dopagem podem reduzir o coeficiente de atrito, mas adicionar H pode melhorar o efeito de lubrificação, e o ambiente também tem um certo impacto no coeficiente de atrito. No entanto, em geral, o filme DLC tem vantagens óbvias em termos de coeficiente de atrito em comparação com os filmes tradicionais (como TiN, TiC, TiAlN, etc.). O coeficiente de atrito destas películas duras tradicionais é superior a 0,4. Neste país, é provável que o filme de DLC substitua estes filmes duros tradicionais em muitos campos da tribologia.

3) Como o DLC é um material metaestável, a baixa estabilidade térmica é um fator importante que limita a aplicação do filme DLC. Quando recozido a mais de 300 graus Celsius, sp3 bond muda para sp2 bond. Portanto, muito trabalho foi feito para melhorar sua estabilidade térmica. Alguns estudos descobriram que a adição de Si pode melhorar significativamente a estabilidade térmica do filme de DLC. O filme de DLC contendo 20% a% Si mostra apenas a transformação de ligação sp3 para ligação sp2 quando recozido a 740 graus Celsius. Da mesma forma, a adição de metais (como Ti, W, Cr) também pode melhorar a estabilidade térmica do filme DLC, e estamos conduzindo uma pesquisa nesse sentido.

4) filme DLC puro resistente à corrosão tem excelente resistência à corrosão, que é difícil de ser corroída por vários ácidos, álcalis e até aqua Regina. Mas o filme DLC dopado com outros elementos tem uma resistência à corrosão reduzida, que é causada pelo fato de que elementos dopados são primeiro erodidos, prejudicando assim a continuidade do filme.

5) a superfície do filme de DLC é geralmente lisa e limpa, o que não tem grande influência na suavidade da superfície do substrato. No entanto, à medida que a espessura do filme aumenta, a suavidade da superfície diminui. O acabamento superficial do filme de DLC obtido por diferentes métodos de deposição também é diferente, e a qualidade da superfície do filme de DLC depositado pela tecnologia da fonte de íons é obviamente melhor do que o revestimento por íons em arco. O filme DLC tem boa resistência à adesão, especialmente para metais não ferrosos (como cobre, alumínio, zinco, etc.) e para plásticos, borracha, cerâmicas, etc.

Aplicação de filme DLC no campo de função mecânica

1) Filme DLC de broca e fresa pode ser aplicado a broca e fresa, especialmente filme DLC de metal dopado, que não só tem alta dureza, mas também tem baixo coeficiente de atrito e resistência à ligação de metais não ferrosos. Um filme de DLC dopado com metal preparado pela Hauzer da Holanda reduz os chamados nódulos de cavacos (BUE) na superfície ao cortar ligas de alumínio de alta resistência. O resultado é uma vida útil mais longa e uma superfície mais lisa para o material da peça após o corte. Especialmente no corte a seco e na usinagem de furos profundos, o desempenho do filme é muito bom. O instituto de metais não ferrosos de Guangzhou também realizou o revestimento de chapas de TiAlN + DLC na fresa, melhorando significativamente a vida útil e a qualidade de processamento no processamento de metais não-ferrosos.

2) o molde do disco e seu molde auxiliar do disco do molde é a ferramenta importante da produção, o CDR, o CD de DVD, a fim de reduzi-lo e a placa-mãe (disco) da fricção, espera a superfície do molde coeficiente de fricção duro e pequeno, no momento , principalmente estrangeiros adota a camada de filme DLC, melhorando consideravelmente a vida útil do molde e da qualidade do disco, com o filme DLC banhado em seu molde auxiliar, a vida também atingiu a exigência de apoiar o uso. Após o revestimento tem alta dureza, baixo coeficiente de atrito, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, boa aderência e proteção ambiental e outras características. Die de disco die auxiliar

3) a resistência ao desgaste, anti-fricção e resistência à corrosão do núcleo do eixo DLC filme pode melhorar significativamente o desempenho de serviço e vida útil da engrenagem, eixo central e outras partes móveis.

4) Agora, o DLC também é aplicado a várias lâminas, como tesouras e lâminas de barbear. O filme DLC reduz o atrito entre a lâmina e a pele, melhora o desempenho da lâmina e prolonga a vida útil.

5) A aplicação de filmes DLC em peças-chave também pode dar ao seu excelente desempenho em muitas partes fundamentais. Por exemplo, a aplicação de filme DLC no pistão do refrigerador Stirling pode usar seu baixo coeficiente de atrito para reduzir o atrito, melhorar a resistência ao desgaste e atender aos requisitos de lubrificação livre de óleo e vida útil. Nos acessórios da máquina de costura - gancho filme DLC para substituir o revestimento original chapeamento de cromo duro processamento, não só evitar o problema de poluição ambiental e melhorar a dureza superficial e resistência ao desgaste, vida útil é melhorada por mais de 10 vezes, ao mesmo tempo , também por causa do menor coeficiente de atrito, a camada de revestimento de superfície no processo do ruído de funcionamento da máquina menor.

6) há muitos outros exemplos de aplicação de filmes DLC em moldes industriais, tais como: moldes de metalurgia de pó, moldes de plástico, moldes de dobragem de estrutura de chumbo, moldes de chapa de vidro, moldes de processamento de liga de magnésio, rolamentos, etc.

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