制备类金刚石膜层的方法

类金刚石膜层（DLC）的制备

     20世纪中期，人们就在碳氢化合物气体的等离子体放电非发现了有“硬质碳膜”的形成。直至1971年才真正开始对这种薄膜的研究，Aisenberg和R.Chabot采用碳的离子束沉积(IBD)在室温下制备出具有金刚石特征的非晶态碳膜。由于所制备的碳膜具有高的硬度和电阻率、良好的光学透过性等与金刚石相似的优异性能，人们称之为类金刚石薄膜，并在制备方法、结构形态分析、性能测试和开发应用等方面进行了深人广泛的研究。

      制备类金刚石膜的方法有多种，主要有:离子束沉积、射频溅射、磁控溅射、离子束分解有机物、离子注入及化学气相沉积等。

     DLC膜具有优异的力学、电学、光学性质及化学稳定性，且随着制备技术日趋成熟，在机械、声学、电磁学、光学、医学等许多领域获得应用并不断拓展其他应用领域。

纯源镀膜膜层系列工艺参数：

·Pi-TAC

涂层

外观颜色

沉积温度

显微硬度(HV)

涂层结合力（N）

Zui高使用温度

膜厚（μm）

摩擦系数

主要应用

Free-Particle Ta-C

彩色

<100℃

3000-5000

/

650℃(N2保护）

0.02-0.15

~0.1

光学模压模具、超洁净膜层

Colorful

 Ta-C

七彩

<100℃

5000-6000

/

300℃

0.2-0.3

~0.1

微钻、有色金属铣刀

Ta-C

灰黑色

<150℃

2500-7000

≥35

300℃

1-5

~0.1

耐磨件、磨削刀具、铍铜件、手术剪、牙科螺钉、纺织配件等

Thick Ta-C

灰黑色

<150℃

1800-2200

≥40

300℃

5.5-8

~0.1

运动摩擦零部件、工具刀片等

Ultra-Thick Ta-C

灰黑色

<180℃

1800-2200

≥50

300℃

20-28

＜0.2

发动机零部件、耐腐蚀件等

涂层

外观颜色

沉积温度

界面接触电阻

膜厚（μm）

阴极腐蚀电流

主要应用

HE Ta-C

灰黑色

<150℃

< 5mΩ•cm2

＜0.5

< 0.03μA•cm-2

氢燃料电池双极板

性能：耐腐蚀、结合力好、使用寿命长等。

·IA-DLC

涂层

外观颜色

沉积温度

显微硬度(HV)

涂层结合力（N）

Zui高使用温度

膜厚（μm）

摩擦系数

主要应用

NP-DLC

黑色

<100℃

1500-2500

＞30

300℃

2-5

~0.1

精密模具、超洁净膜层

VC-DLC

彩色

<100℃

1500-3500

/

300℃

0.2-1

~0.2

微钻、有色金属铣刀

HD-DLC

黑色

<100℃

2000-3000

＞30

300℃

2-5

~0.2

耐磨件、工具刀具、汽车零部件、医疗器械等

WCC

深灰色

<150℃

100-1500

＞30

700℃

1-3

~0.15

精密铸造件、模具、零部件

SD-DLC

深黑色

<150℃

＞700

/

300℃

1-2

~0.1

球头、装饰领域

以上数据来源于安徽纯源镀膜科技有限公司-先进材料实验室-检测结果

参考资料：石玉龙、闫凤英《薄膜技术与薄膜材料》