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東莞DLC涂層的力學(xué)性能

目前制備DLC涂層的方法很多, 不同的制備方法所用的碳源以及到達基體表面的離子能量不同, 沉積的DLC涂層的結(jié)構(gòu)和性能存在很大差別, 力學(xué)性能也不相同。

硬度和彈性模量。通過不同沉積方法制備的DLC涂層的硬度和彈性模量變化很大。硬度達或超過金剛石的DLC涂層可采用磁過濾陰極電弧法制備[10],DLC涂層采用有色金屬研究所陰極電弧法制備。薄膜的最大硬度可達50GPa以上,離子源結(jié)合非平衡磁控濺射制備的DLC涂層硬度為21GPa [11]。薄膜層中的組合物對薄膜層的硬度有一定的影響,并且Si和N的摻入可以增加DLC涂層的硬度。 DLC涂層具有較高的彈性模量,雖然低于金剛石(110 GPa),但明顯高于普通金屬和陶瓷的彈性模量。


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內(nèi)應(yīng)力和粘接強度。薄膜的內(nèi)應(yīng)力和粘合強度是決定薄膜穩(wěn)定性和使用壽命并影響薄膜性能的兩個重要因素。具有高內(nèi)應(yīng)力和低粘合強度的DLC涂層在應(yīng)用中易于出現(xiàn)裂縫,皺折和甚至脫落,因此制備DLC涂層優(yōu)選具有適度的壓縮應(yīng)力和高的粘合強度。大多數(shù)研究表明,直接沉積在基材上的DLC涂層的薄膜/基礎(chǔ)粘合強度通常較低。有色金屬研究院采用Ti/TiN/TiCN/TiC中間梯度過渡層來改善DLC涂層與基板的結(jié)合。模具鋼上沉積的DLC涂層的強度為44N-74N [12],制備的薄膜總厚度達到5um。


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