Problemer og løsninger af DLC belægning

Egenskaber af DLC belægning

Udførelsen af DLC er mellem diamond og grafit, som viser både høj hårdhed og fremragende friktion, som godt som gode anti-klæbende egenskaber.

◆ Mekaniske egenskaber:

Høj hårdhed, høj elasticitet modulus, høj varmeledningsevne, lav termisk ekspansion koefficient, lav befolkningstæthed, slidstyrke og lav friktion.

◆ Elektriske egenskaber:

Lav elektron affinitet, høj elektrisk resistivitet, lav dielektricitetskonstant

◆ Optiske egenskaber:

Høj lystransmission i synligt lys og nær-infrarøde regioner, lav optisk band gap, brydningsindeks er 1,7 til 2.4, høj laser skade tærskel.

◆ Kemiske egenskaber: 

God biokompatibilitet, ultra-høj kemisk inaktive, syre og alkali modstand, god hydrophobicity.

Problemer og løsninger af DLC belægning

Problemer

◆ Høj intern stress

Under normale omstændigheder, indre stress, elasticitetsmodul og hårdhed af belægningen er direkte proportional med hinanden, således at jo højere hårdhed af belægningen, jo større den indre stress. DLC film har meget høj hårdhed, samt høj indre stress, hvilket gør vedhæftning af filmens DLC til underlaget reducerer, og også, det begrænser den maksimale tykkelse af en stabil film, der kan blive deponeret på underlaget. Derudover har ensartethed af filmtykkelse også en effekt på den interne stress.

◆ Dårlig termisk stabilitet

DLC er normalt en metastabile fase ikke-krystallinsk struktur. Derfor, under stigende temperatur DLC belægning vil være graphitized, dvs sp3 bond drej til sp2 bond, som et resultat, struktur og ydeevne af DLC belægning vil blive ændret.

Løsninger

◆ Flerlaget film

Aflejring af flerlaget film TiC-Ti-DLC og Ti/TiN/TiCN/DLC på underlaget kan reducere den interne stress mellem DLC belægning og substrat.

◆ Gradient film

Depositum gradient overgangsbestemmelser lag Cr/CrN/CrNC/CrC/Cr-DLC og Ti/TiN/TiCN/TiC/Ti-DLC af ion kilde og sputtering deposition teknologi på underlaget kan effektivt frigive stress og effektivt forbedre styrken af bånd mellem belægningen og substrat.

◆ Doping

Doping af ikke-metaller (N, B, Si) kan reducere den interne stress af DLC belægning og forbedre dens termisk stabilitet. Og doping af metal (Cr, Ti, W) kan forbedre hårdheden og slidstyrke af DLC belægning og reducere sin friktion.