Le principali prestazioni del film DLC

La principale prestazione del film DLC

1) proprietà meccaniche

A. Durezza e modulo elastico. Le pellicole DLC preparate con diversi metodi di deposizione presentano grandi differenze nella durezza e nel modulo elastico. Le pellicole DLC con durezza fino o addirittura superiore al diamante possono essere preparate con il metodo dell'arco catodico a filtrazione magnetica. Le pellicole DLC preparate con il metodo dell'arco catodico hanno una durezza massima fino a 50 GPa, mentre le pellicole DLC preparate dalla sorgente ionica combinate con il metodo di sputtering del magnetron non di equilibrio hanno una durezza fino a 21 GPa. La composizione nello strato del film ha un certo impatto sulla durezza dello strato del film. L'incorporazione di Si e N può migliorare la durezza del film DLC. Il film DLC ha un modulo elastico più alto, sebbene inferiore al diamante (1100 GPa), ma significativamente più alto rispetto al modulo elastico di metallo e ceramica generale.

B. Stress interno e forza di legame. Lo stress interno e la forza di legame del film sono due fattori importanti che determinano la stabilità e la durata del film e ne influenzano le prestazioni. Le pellicole DLC con elevato stress interno e bassa forza adesiva tendono a rompersi, piegarsi e persino a cadere nell'applicazione. Pertanto, è preferibile preparare pellicole DLC con sollecitazioni compressive moderate e un'elevata forza di adesione. La maggior parte degli studi ha dimostrato che la resistenza del film / base dei film DLC depositati direttamente sul substrato è generalmente bassa. Adottando lo strato di transizione a gradiente intermedio Ti / TiN / TiCN / TiC, la resistenza di adesione delle pellicole DLC e del substrato viene migliorata. La forza di adesione dei film DLC depositati sull'acciaio della matrice è fino a 44n-74n, e lo spessore complessivo dei conduttori del film preparato è fino a 5 micron.

2) Il film DLC ad attrito non solo ha un'eccellente resistenza all'usura, ma ha anche un coefficiente di attrito molto basso, generalmente inferiore a 0,2, è un eccellente film anti-usura superficiale modificato. Il coefficiente di attrito del DLC varia con il diverso processo di preparazione e il cambiamento della composizione nel film, e il coefficiente di attrito più basso può raggiungere 0,005. Gli elementi metallici di drogaggio possono ridurre il coefficiente di attrito, ma l'aggiunta di H può migliorare l'effetto di lubrificazione e l'ambiente ha anche un certo impatto sul coefficiente di attrito. Tuttavia, in generale, il film DLC presenta evidenti vantaggi in termini di coefficiente di attrito rispetto ai film tradizionali (come TiN, TiC, TiAlN, ecc.). Il coefficiente di attrito di questi film duri tradizionali è superiore a 0,4. In questo paese, il film DLC sostituirà probabilmente questi film tradizionali in molti campi della tribologia.

3) Poiché il DLC è un materiale metastabile, la scarsa stabilità termica è un fattore importante che limita l'applicazione del film DLC. Quando si ricottura a più di 300 gradi Celsius, il legame sp3 cambia in legame sp2. Pertanto, è stato fatto molto lavoro per migliorare la stabilità termica. Alcuni studi hanno rilevato che l'aggiunta di Si può migliorare significativamente la stabilità termica del film DLC. La pellicola DLC contenente il 20% in% Si mostra solo la trasformazione da legame sp3 a legame sp2 durante la ricottura a 740 gradi Celsius. Allo stesso modo, l'aggiunta di metalli (come Ti, W, Cr) può anche migliorare la stabilità termica del film DLC, e stiamo conducendo ricerche al riguardo.

4) Il film DLC puro resistente alla corrosione ha un'eccellente resistenza alla corrosione, che è difficile da erodere da vari acidi, alcali e persino aqua Regina. Ma il film DLC drogato con altri elementi ha una resistenza alla corrosione ridotta, che è causata dal fatto che gli elementi drogati vengono prima erosi, danneggiando così la continuità del film.

5) la superficie del film DLC è generalmente liscia e pulita, che non ha grande influenza sulla levigatezza della superficie del substrato. Tuttavia, man mano che lo spessore del film aumenta, la levigatezza della superficie diminuirà. Anche la finitura superficiale del film DLC ottenuta con diversi metodi di deposizione è diversa e la qualità superficiale del film DLC depositato dalla tecnologia a sorgente ionica è ovviamente migliore della placcatura ionica. Il film DLC ha una buona resistenza all'adesione, specialmente per metalli non ferrosi (come rame, alluminio, zinco, ecc.), E per materie plastiche, gomma, ceramica, ecc.

Applicazione del film DLC in campo meccanico

1) La pellicola DLC di punta elicoidale e fresa può essere applicata a punta e fresa, in particolare al film DLC di metallo drogato, che non solo ha un'elevata durezza, ma ha anche un basso coefficiente di attrito e resistenza al legame del metallo non ferroso. Un film DLC drogato con metallo preparato da Hauzer dei Paesi Bassi riduce i cosiddetti noduli di chip (BUE) sulla superficie durante il taglio di leghe di alluminio ad alta resistenza. Il risultato è una maggiore durata dell'utensile e una superficie più liscia per il materiale del pezzo dopo il taglio. Soprattutto nel taglio a secco e nella lavorazione di fori profondi, le prestazioni del film sono molto buone. L'istituto di metalli non ferrosi di Guangzhou ha anche realizzato la placcatura TiAlN + DLC sulla fresa, migliorando significativamente la durata e la qualità della lavorazione nella lavorazione di metalli non ferrosi.

2) lo stampo del disco e il suo stampo ausiliario dello stampo sono l'importante strumento di produzione, il CDR, il CD DVD, al fine di ridurlo e la scheda madre (disco) dell'attrito, sperare che la superficie dello stampo sia rigida e un piccolo coefficiente di attrito, al momento , estero per lo più adotta lo strato di film DLC, migliorando notevolmente la durata di servizio dello stampo e la qualità del disco, con il film DLC placcato sul suo stampo ausiliario, la vita ha anche raggiunto il requisito di supportare l'uso. Dopo il rivestimento ha elevata durezza, basso coefficiente di attrito, resistenza all'usura, resistenza alla corrosione, buona adesione e protezione ambientale e altre caratteristiche. Dado ausiliario del disco

3) la resistenza all'usura, l'anti-attrito e la resistenza alla corrosione della pellicola DLC dell'asse centrale possono migliorare significativamente le prestazioni di servizio e la durata di vita di ingranaggi, asse centrale e altre parti mobili.

4) Ora il DLC viene applicato anche a varie lame, come forbici e rasoi. La pellicola DLC riduce l'attrito tra la lama e la pelle, migliora le prestazioni della lama e prolunga la durata.

5) L'applicazione del film DLC su parti chiave può anche dare il gioco alle sue eccellenti prestazioni in molte parti chiave. Ad esempio, l'applicazione della pellicola DLC sul pistone del frigorifero Stirling può utilizzare il suo basso coefficiente di attrito per ridurre l'attrito, migliorare la resistenza all'usura e soddisfare i requisiti di lubrificazione senza olio e durata. Sugli accessori della macchina da cucire - agganciare la pellicola DLC per sostituire la lavorazione di cromatura dura di placcatura originale, non solo evitare il problema dell'inquinamento ambientale, e migliorare la durezza superficiale e la resistenza all'usura, la durata di vita è migliorata di oltre 10 volte, allo stesso tempo , anche a causa del coefficiente di attrito più basso, lo strato di rivestimento superficiale nel processo della macchina che fa rumore più piccolo.

6) ci sono molti altri esempi di applicazione di film DLC in stampi industriali, come: stampi per metallurgia delle polveri, stampi in plastica, stampi per piegatura del telaio in piombo, stampi per lastre di vetro, stampi per la lavorazione della lega di magnesio, cuscinetti, ecc.

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