金屬材料在使用(yòng)過程中,由於力的作用及受到環境多因素的影響,容易(yì)造成材(cái)料變形、磨損、腐蝕,進而加速材料的失效,縮短機械零部件的使用壽命,導致資源、能源等方麵的損失(shī)。
為改善金屬材料的磨損腐蝕行為,眾多專(zhuān)家學者研究了(le)各種有效(xiào)方法途徑。如在表麵強韌化方麵有(yǒu)金屬材料納米(mǐ)表麵工程、納米晶(jīng)材料(liào)、高能束的(de)表(biǎo)麵處理、防腐耐磨塗層等
在眾多類型的塗層材料中,類金剛石薄膜DLC因其優異(yì)的性(xìng)能吸引了(le)世界範圍內的廣泛關注和研究。主要(yào)DLC薄膜通常呈現(xiàn)非晶態或非晶納米晶複合結構。根據不同的含氫(qīng)量和SP3與SP2雜化鍵(jiàn)的比例又(yòu)分為不同的細類。由於DLC薄膜的結構(gòu)介於金剛石和石墨之間,使其(qí)具有高的(de)硬度,優異的減摩抗磨性能,同時還具有(yǒu)高的熱導率、低的(de)介電常數、寬帶隙、良好的(de)光學透過性以及優異的化學惰性和較好(hǎo)的(de)生物相容性等。因而DLC薄膜不僅呈現良(liáng)好的(de)摩擦學性能,還具有良好的耐腐蝕性能。
納(nà)隆DLC薄膜的(de)製備方法較多,相關的工藝層出不窮,因而對於不同應用場合,有相應的(de)工藝方法,製備出對應性能要求的(de)薄膜。通過摻雜能一定程度上緩解DLC薄膜的高內應力,熱穩定性差等缺(quē)陷,進而改善納隆DLC薄膜的環境敏感性,擴(kuò)大其應用場合。為增強薄膜與基材之間的結合力,減(jiǎn)小薄膜脫落(luò)失效的(de)可能性,通常采用過渡層和多層梯度結構設計。納隆DLC薄膜優異的性能使其在許多領域行業都具有(yǒu)廣泛的應用前景,如機械,電子元器件,光學,聲學,能源,生物醫(yī)學,航空航天(tiān)等。由於其(qí)高硬度,強(qiáng)的化學惰性使其在機械(xiè)工業上的應(yīng)用最為廣泛。目前在發動機(jī)關鍵零部件、切削刀(dāo)具(jù)、模具(jù)、人工(gōng)關節、手表、軸(zhóu)承、密封環及光刻電路板掩膜等方麵已經實(shí)現了工(gōng)業(yè)化的應(yīng)用。鍍製了DLC薄膜的空調器翻邊衝頭,鍍製DLC薄膜(mó)後,模具的(de)壽命提高了三倍,衝裁壽命達800萬次以上。
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