Problemi e soluzioni del rivestimento DLC
Mar 20, 2018| Proprietà del rivestimento DLC
Le prestazioni del DLC sono tra diamante e grafite, che mostra sia un'elevata durezza e un eccellente attrito, sia buone proprietà anti-adesive.
◆ Proprietà meccaniche:
Elevata durezza, alto modulo di elasticità, alta conducibilità termica, basso coefficiente di dilatazione termica, bassa densità, eccellente resistenza all'usura e basso coefficiente di attrito.
◆ Proprietà elettriche:
Affinità elettronica bassa, alta resistività elettrica, bassa costante dielettrica
◆ Proprietà ottiche:
Alta trasmittanza nella luce visibile e nelle regioni del vicino infrarosso, bassa banda ottica, indice di rifrazione da 1,7 a 2,4, soglia di danno laser elevata.
◆ Proprietà chimiche:
Buona biocompatibilità, altissima inerzia chimica, resistenza agli acidi e agli alcali, buona idrofobicità.
Problemi e soluzioni del rivestimento DLC
I problemi
◆ Elevato stress interno
In circostanze normali, lo stress interno, il modulo elastico e la durezza del rivestimento sono direttamente proporzionali tra loro, in modo che maggiore è la durezza del rivestimento, maggiore è lo stress interno. La pellicola DLC ha una durezza molto elevata, così come un elevato stress interno, che riduce l'adesione della pellicola DLC al substrato e limita lo spessore massimo di una pellicola stabile che può essere depositata sul substrato. Inoltre, l'uniformità dello spessore del film ha anche un effetto sullo stress interno.
◆ Scarsa stabilità termica
Il DLC è solitamente una struttura non cristallina in fase metastabile. Pertanto, durante l'innalzamento della temperatura, il rivestimento DLC sarà grafitato, cioè la rotazione del legame sp3 al legame sp2, di conseguenza, la struttura e le prestazioni del rivestimento DLC verranno modificate.
soluzioni
◆ Film multistrato
La deposizione di film multistrato Ti / TiC / DLC e Ti / TiN / TiCN / DLC sul substrato può ridurre notevolmente lo stress interno tra il rivestimento DLC e il substrato.
◆ Pellicola sfumata
Strati di transizione gradiente di deposito Cr / CrN / CrNC / CrC / Cr-DLC e Ti / TiN / TiCN / TiC / Ti-DLC per sorgente ionica e tecnologia di deposizione per sputtering sul substrato possono efficacemente rilasciare stress e migliorare efficacemente la resistenza del legame tra il rivestimento e il substrato.
◆ Doping
Il drogaggio del non-metallo (N, B, Si) può ridurre lo stress interno del rivestimento DLC e migliorare la sua stabilità termica. E il drogaggio del metallo (Cr, Ti, W) può migliorare la durezza e la resistenza all'usura del rivestimento DLC e ridurre il suo coefficiente di attrito.