ประสิทธิภาพหลักของ DLC

"DLC" เป็นคำย่อของคำว่า "เพชรเหมือนคาร์บอน" DLC ประกอบไปด้วยธาตุคาร์บอนซึ่งมีลักษณะคล้ายกับเพชรและมีโครงสร้างของอะตอมของแกรไฟต์อะตอมของสาร เพชรเป็นคาร์บอน (DLC) เป็นฟิล์มที่ไม่มีรูปร่างซึ่งเหมาะสำหรับเคลือบผิวที่ทนต่อการสึกหรออันเนื่องมาจากความแข็งและความยืดหยุ่นสูงค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำและความต้านทานต่อการขัดถู ปัจจุบันมีหลายวิธีในการเตรียมฟิล์มบาง ๆ ของ DLC แหล่งคาร์บอนของวิธีการเตรียมที่แตกต่างกันและพลังงานไอออนบนพื้นผิวของเมทริกซ์จะแตกต่างกัน โครงสร้างและสมบัติของฟิล์ม DLC ที่ฝากมีความแตกต่างกันมากและคุณสมบัติทาง Tribological ต่างกัน

1. สมบัติทางกล

(1) ความแข็งและความยืดหยุ่นโมดูลัส

โมดูลัสความแข็งและความยืดหยุ่นของแผ่นฟิล์ม DLC ที่เตรียมโดยวิธีการปลดสะสมต่างกันมีความแตกต่างกันมาก ฟิล์ม DLC ที่มีความแข็งมากกว่าหรือมากกว่าเพชรสามารถจัดทำขึ้นโดยการขั้วแคโทดที่ผ่านการกรองด้วยแม่เหล็ก องค์ประกอบของฟิล์มมีผลกระทบบางอย่างกับความแข็งของฟิล์มและการเติม Si และ N สามารถปรับปรุงความแข็งของฟิล์ม DLC ได้ ฟิล์ม DLC มีโมดูลัสยืดหยุ่นสูงกว่าแม้ว่าจะมีค่าต่ำกว่าเพชร (1100GPa) แต่เห็นได้ชัดว่าสูงกว่าความยืดหยุ่นของโลหะทั่วไปและเซรามิค

(2) ความเค้นภายในและความแข็งแรงของกาว

ความเค้นภายในและความแข็งแรงของฟิล์มจะเป็นตัวกำหนดความเสถียรและอายุการใช้งานของฟิล์มซึ่งเป็นปัจจัยสองประการที่มีผลต่อประสิทธิภาพของฟิล์ม ฟิล์ม DLC ที่มีความเค้นภายในสูงและมีความแข็งแรงในการยึดติดต่ำทำให้ง่ายต่อการผลิตรอยแตกพับหรือแม้กระทั่งการหลุดออกไปในการใช้งานดังนั้นฟิล์ม DLC จึงมีความเครียดภายในปานกลางและมีความแข็งแรงสูง การศึกษาส่วนใหญ่แสดงให้เห็นว่าความแข็งแรงของฟิล์ม DLC ที่วางไว้บนพื้นผิวโดยตรงกับพื้นผิวมักจะต่ำ

2. สมรรถนะแรงเสียดทาน

ฟิล์ม DLC ไม่เพียง แต่มีความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยม แต่ยังมีค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีต่ำมาก โดยทั่วไปน้อยกว่า 0.2 เป็นเมมเบรนความต้านทานการสึกหรอของพื้นผิวที่ดีเยี่ยม ค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีของ DLC แตกต่างกันไปตามขั้นตอนการเตรียมและการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของฟิล์มและค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีสามารถทำได้เพียง 0.005 ธาตุโลหะอิเล็คโตรอาจลดค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีได้ แต่การเติมไฮโดรเจนซัลไฟด์สามารถปรับปรุงการหล่อลื่นได้และสภาพแวดล้อมยังมีผลต่อค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสี เมื่อเปรียบเทียบกับฟิล์มบางแบบดั้งเดิมฟิล์ม DLC มีข้อดีที่ชัดเจนในแง่ของค่าสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานและค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีของฮาร์ดดิสก์แบบดั้งเดิมเหล่านี้มีค่ามากกว่า 0.4 ดังนั้นจึงเป็นไปได้สำหรับภาพยนตร์ DLC เพื่อแทนที่เคลือบแข็งเหล่านี้แบบดั้งเดิมในเขตข้อมูล tribological มาก

3. เสถียรภาพทางความร้อน

เนื่องจากวัสดุ Metastable ของ DLC เสถียรภาพทางความร้อนที่ไม่ดีจึงเป็นปัจจัยสำคัญที่ จำกัด การใช้ DLC membrane พันธบัตร SP3 ที่เปลี่ยนไปเป็นพันธบัตร SP2 เกิดขึ้นเมื่อการหลอมเป็นมากกว่า 300? C. พบว่าการเพิ่ม Si สามารถเพิ่มเสถียรภาพทางความร้อนของฟิล์ม DLC ได้อย่างชัดเจนและฟิล์ม DLC ที่มี 20 ที่% Si แสดงพันธะ sp3 เพื่อการเปลี่ยนแปลงพันธะ sp2 ที่ 740? C. ในทำนองเดียวกันการเติมโลหะ (เช่น Ti, W และ Cr) สามารถปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนของฟิล์ม DLC และเรากำลังตรวจสอบด้านนี้

ความต้านทานการกัดกร่อน

ฟิล์ม DLC บริสุทธิ์มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมทุกชนิดกรดด่างและแม้กระทั่ง aqua regia แทบจะไม่สามารถกัดกร่อนได้ อย่างไรก็ตามความต้านทานต่อการกัดกร่อนของฟิล์ม DLC ที่เจือปนกับธาตุอื่น ๆ ลดลงซึ่งเป็นผลมาจากการกัดเซาะของธาตุที่เจือปนครั้งแรกทำให้ความต่อเนื่องของฟิล์มลดลง

5. สถานะพื้นผิว

พื้นผิวของฟิล์ม DLC มักจะค่อนข้างเรียบซึ่งมีผลเพียงเล็กน้อยต่อพื้นผิวของพื้นผิว แต่เมื่อความหนาของฟิล์มเพิ่มขึ้นพื้นผิวจะลดลง พื้นผิวของฟิล์ม DLC ที่ได้จากวิธีการให้ทับถมต่างๆยังแตกต่างกัน

ฟิล์ม DLC มีคุณสมบัติป้องกันการยึดเกาะได้ดีโดยเฉพาะโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก (เช่นทองแดงอลูมิเนียมสังกะสี ฯลฯ ) และยังมีคุณสมบัติป้องกันการยึดติดกับพลาสติกยางเซรามิคเป็นต้น