DLC Diamonday-подобное покрытие-это своего рода хорошо функционирующее износостойкое покрытие, из-за самосмнования, коррозионной устойчивости, устойчивости к истиранию и высокой химической летаргии в различных средах, покрытие DLC, в качестве своего рода потенциального самосмазочного материала, нагрузки на биг-сажене. Методы подготовки покрытия DLC в основном являются физическим отложением пара фазы пара (PVD), а химическая фаза пара -фаза (CVD), а различные методы препарата оказывают различное влияние на коэффициент конфликта покрытия DLC. Основными методами препарата покрытия DLC являются физическое осаждение пара (PVD) и химическое осаждение паров (CVD), различные методы подготовки на коэффициент конфликта покрытий DLC различны, а параметры процесса приготовления также оказывают большее влияние на коэффициент конфликта покрытий DLC.
1. Реакционный источник газа
Компонентный состав источника реакционного газа оказывает решающее влияние на микроструктуру покрытий DLC, особенно введение водорода, значительно изменяет состояние химической связи покрытия. В процессе осаждения тонкой пленки алмаза атомный водород демонстрирует уникальный селективный эффект травления: когда метан пиролизуется, без участия избыточных атомов водорода, скорость генерации графитовой фазы (SP² Bond) и алмазной фазы (SP³ Bond) в продукте разложения в основном равна; Однако, когда введено введение супер-равновесного атомного водорода, скорость травления атомов водорода на фазе графита может быть до 10-20 времен в рамках алмазной фазы (экспериментальные данные), и такие селективные этот селективный механизм травлений увеличивают долю SP³ до 7 {8}}% {3}% (3}% (3}% (3}% (3}% (3}% (3% (3}% (3}% (3}% (3}% (3}% (3}% (3}% (3}% результаты), эффективно стабилизируя структуру аморфной углеродной сети. Кроме того, регуляция парциального давления водорода в источнике газа напрямую влияет на содержание водорода в покрытии. Когда доля h₂ увеличивается с 5% до 4 0%, концентрация атомов водорода в пленке может быть увеличена с 15at.% До 35At.% (Результаты анализа XPS), а соответствующий коэффициент трения может быть снижен от 0,25 до 0,08 (тест на костюм и диск, который может быть атристировано на псевдурированное лечение, которое может быть атристировано в PSEUDO-FIDU-FIDU. Адсорбция атомов водорода на скользящем графике.
2. Допинг элементов
Точно контролировать концентрацию легирования металлических (например, Ti, W) или неметаллических (например, Si, N), может быть реализована многофункциональная конструкция покрытий DLC. Возьмите легирование азота в качестве примера: когда содержимое N контролируется при 5-8 at.% (Достигается путем корректировки соотношения потока N₂\/CH₄), коэффициент трения покрытия в влажности> 6 {{3}% может быть стабилизирован в {{10}. связан с атомами азота и молекулами воды водородной связи с образованием поверхности пассивирующей пленки; Но когда содержание N составляет более 15ats.%, длинные цепи CC в структуре углеродной сети сильно прерываются (наблюдения TEM показывают, что графитовый микрокристаллический размер сокращается до 2-3 нм), что приводит к коэффициенту трения, поднимающегося выше 0,2. Аналогично, допинг 1-3 в.% Из кремния может снизить скорость износа покрытия и стали на 80% (посредством образования межфазного переходного слоя Si-SI), но чрезмерное легирование вызывает внезапное увеличение внутреннего напряжения покрытия более чем 4 GPA (как измеряется по методу Spurate, который, как не хватает, что в Spstrare-orsere, которое в Spstrare), которое в Sptrate).
3. Матричный материал
Физико -химические свойства материала субстрата напрямую влияют на производительность обслуживания DLC. В подложке поликарбоната (ПК) с использованием отложений PECVD Cofice Coating Coating (толщина 1,2 мкм) коэффициент трения может быть уменьшен до 0. 15 (по сравнению с подложкой PC, чтобы уменьшить 70%) благодаря функциональной функциональной группе PC -OH и углеродной пленке, образованной химической связью; и стеклянный субстрат из -за несоответствия коэффициента теплового расширения (стекло ≈8,5 × 10-⁶\/K, DLC ≈3 × 10-⁶\/k. DLC ≈3 × 10-⁶\/k) и отсутствие активных сайтов реакции, что приводит к недостаточной прочности связывания покрытия (критическая нагрузка на царапину всего 5N). Оптимизация шероховатости поверхности подложки также является критической: когда значение RA субстрата отполируется от 0. 8 мкм до 0. 0 5 мкм, значения поверхности RA ковения DLC соответственно уменьшается от {{7}. 3 мкм до 0.02 (AFM 3d Morphome 3D -ntrytting). На 40% снижение потребления энергии трения в условиях граничной смазки (достигается путем уменьшения механического взаимосвязанного эффекта поверхностных микропумков).
4. Ионная энергия
Регулирование энергии ионной энергии (достигаемое путем применения напряжения смещения {{0} v) может глубоко оптимизировать производительность покрытий DLC. Когда напряжение смещения увеличивается с 50 В до 300 В, эффект ионной бомбардировки приводит к увеличению содержания связей SP³ с 40% до 65% (характеризуется спектроскопией потери энергии электрона EELS), в то время как содержание водорода уменьшается с 30at.% До 18at.%. Эта структурная эволюция приводит к уменьшению внутреннего напряжения покрытия с 3,5 гПа до 1,8 ГПа (рассчитанного по дифракции рентгеновского излучения) и увеличению прочности связки субстрата пленки в 2 или более (критическая нагрузка для царапин был увеличен с 15n до 35N). Трибологические тесты показывают, что коэффициент трения покрытия, приготовленное с смещением 300 В, может быть стабилизирован на 0. 10-0. 12 в условиях сухого трения (на 45% ниже, чем у непредвзятого покрытия), что приписывается формированию 3D-сшитой сети с высоким содержанием SP3, которые эффективно ингибируют плату, индуцируемое плат-диапазон (наполовину индуцируется на полуот. Спектры были уменьшены с 180 см.-¹ до 120 см-¹).
5. волокнистые частицы
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 in diameter can be filtered out (by SEM cross-section statistics), reducing the coating friction coefficient from 0.25 to 0.15, whereas the use of RF plasma-assisted CVD technology (13.56 MHz, 500 W power) allows the preparation of ultra-smooth DLC покрытия с поверхностью<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).