DLC塗層的工藝主要有物理氣相沉積法(PVD)、化學(xué)氣相沉積法(CVD)和等離(lí)子體(tǐ)增強化學氣相沉(chén)積法(PECVD),以下是具體介紹(shào):
物理(lǐ)氣相沉積(jī)法
真空蒸(zhēng)發:通過加熱使碳源材料蒸(zhēng)發,然後在基體(tǐ)表麵沉積形成DLC塗層。這種方法沉積速度較高,生成的(de)薄膜(mó)純度高,但薄膜與基體結合強度差(chà),應用受到限製。
離子鍍:包括熱陰極(jí)離子鍍、電弧離子(zǐ)鍍等多種方式。其將氣(qì)體放電引入氣相沉積,粒子能量(liàng)高,成膜速(sù)度快、膜(mó)基結合力強、膜層繞鍍性好,可在較低溫(wēn)度下沉積。磁過濾陰極真空弧沉積技(jì)術是一(yī)種先進的離子鍍方法,能製備出高sp3鍵含量(liàng)、高(gāo)硬度的無氫DLC膜(mó)。
濺射沉積:利用(yòng)高能(néng)粒子轟擊靶材,使靶材原子或粒子(zǐ)濺出並沉積在基體上形成薄膜。分為直流濺射、射頻濺射和磁控濺射等類型(xíng)。磁控濺射是(shì)高效的方法,通過交叉電磁場約束二次電子,提高(gāo)等離子體密度,進(jìn)而提高薄膜沉積速(sù)率,具有沉積溫度低、設備(bèi)簡單、沉(chén)積麵積大等優點,可用於沉積高阻膜和絕緣膜。
化學氣相沉(chén)積法
是一種化學相反應生長法,將幾種化合物(wù)或單質反應氣體通入反應腔,在氣 - 固界麵發生分解、解吸、化合等一係列反應,進而生成(chéng)均(jun1)勻一致的固體膜。主要包括常壓(yā)、低壓下的高低溫化學氣相沉積、金屬有機化學氣相沉積等方(fāng)法。該方(fāng)法製備的DLC塗層與基體結合良好,但工藝溫度較(jiào)高,設備複雜。
等離子體增強化學氣相沉積法
是目前利用較多的方法,借助輝光放電(diàn)技術(shù)活化反應氣體粒子進行氣(qì)相沉積。通過激勵氣體(tǐ)放電在真空腔(qiāng)體內(nèi)產生等離(lí)子體,等離(lí)子體中的電(diàn)子能量足夠斷裂分子鍵,進而沉積形成碳膜。具有工藝溫(wēn)度低、繞鍍性好、綠色環保、效(xiào)率高(gāo)等特點。
無論采用哪種(zhǒng)工藝,在(zài)進行(háng)DLC塗層製備前,通常(cháng)都(dōu)需要對基體進行預處理,包括機械加工、酸洗、除(chú)油等,以去除表麵的毛刺(cì)、氧化物、油脂等雜質,確保塗層與基體結合良好。製備後,根據需要(yào)可能(néng)還會進行後處理(lǐ),以進一步提(tí)高塗層的性能和質量(liàng)。
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