全自动工业化沉积类金刚石涂层设备的研发

类金刚石涂层(DLC)是一种与金刚石涂层性能相似的新型涂层材料。传统的DLC沉积设备或是单一的物理气相沉积设备(PVD)或是单一的物理化学气相沉积设备(PCVD)。本文开发的改进型全自动化设备将两种沉积方式融合于一个沉积室内,可以根据需要制备不同种类的含有DLC的多层复合涂层。     

滚动轴承材料及热处理进展与展望(续完)

正3 表面涂覆技术表面涂覆技术包括:物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、射频溅射(RF)、离子喷涂(PSC)、化学镀等,可提高轴承零件的耐磨性、接触疲劳抗力,并降低表面摩擦因数。3.1 类金刚石涂层类金刚石(DLC)涂层由石墨结构和金刚石结构的碳构成,既具有石墨的润滑及低摩擦性能,又具有金刚石的硬度(1 200HV以上),在许多工业技术中得到应用,如汽车燃料喷射系统、阀门系、齿轮和滚动轴承等,这些涂层在滑动状态下通     

类金刚石刀具涂层研究进展

类金刚石(DLC)涂层因其优良性能在有色金属和复合材料等材料的切削刀具表面广泛应用。基于DLC涂层刀具的使役性能,详述了DLC刀具涂层制备方法,主要包括离子束沉积法、磁控溅射法、电弧离子镀法和等离子体增强化学气相沉积法;阐述了不同类型DLC涂层材料的结构特征与性能特点,总结了DLC涂层刀具存在的膜—基结合力差、涂层厚度低和热稳定性差等问题及其优化方向;结合不同材料的加工特点,介绍了DLC涂层刀具在有色金属以及复合材料等材料加工中的应用情况;展望了DLC涂层未来的发展方向。     

钛合金微小孔钻削试验研究

应用自行研制的TiC涂层和类金刚石（DLC）涂层硬质合金钻头以及市售硬质合金钻头（WC-Co）对钛合金材料进行微小孔钻削性能对比试验,研究了进给速度与切削力和扭矩的关系,分析了刀具的磨损特征以及孔的表面质量和孔入口处的毛刺情况。结果表明：DLC涂层硬质合金钻头比普通硬质合金钻头和TiC涂层硬质合金钻头更适合加工钛合金材料微小孔。     

沉积温度对类金刚石涂层表面形貌和性能的影响

采用直流等离子体增强化学气相沉积(DC-PECVD)技术,在不同温度下于YG8硬质合金基体上沉积了类金刚石(DLC)涂层,探讨了沉积温度对DLC涂层结构、表面形貌、厚度、显微硬度、耐磨损性能以及界面结合性能的影响。结果表明:随着沉积温度的升高,DLC涂层中sp3键的比例呈先增大后减小的趋势,并在160℃达到最大,为69%;沉积温度过高将导致DLC涂层出现石墨化;DLC涂层的厚度、显微硬度、耐磨损性能、界面结合力均随沉积温度的升高呈先增大后减小的趋势,当沉积温度为160℃时,涂层表面平整光滑、致密,此时涂层的厚度、显微硬度和界面结合力均达到最大,分别为3.2μm、2 395HV和63N;DLC涂层的显微硬度、抗磨损能力、厚度和界面结合强度随沉积温度的变化规律与sp3键含量密切相关。     

Cr/x/DLC复合涂层刀具切削铝硅合金切削性能研究

类金刚石(Diamond-Like Carbon,DLC)涂层刀具结合了基体强度高、韧性好以及涂层硬度高、耐磨性高的优点,可以有效降低刀-屑间摩擦,提高刀具切削寿命和加工效率。采用直流磁控溅射和等离子体辅助化学气相沉积(Plasma-Assisted Chemical Vapor Deposition,PACVD)法分别在硬质合金刀具基体上制备了单一DLC涂层、Cr/W-DLC/DLC复合涂层和Cr/CrN/DLC复合涂层。对比研究了具有不同Cr/x/DLC过渡层的DLC复合涂层硬质合金刀具加工过共晶结构铝硅合金AC9B的切削性能。研究结果表明:切削铝硅合金时,相对于无涂层硬质合金刀具,DLC涂层硬质合金刀具可以明显降低切削力和切削温度,并且具有更长的刀具切削寿命;Cr/W-DLC/DLC复合涂层硬质合金刀具的切削力最小,切削寿命最长。经显微分析,发现DLC涂层硬质合金刀具切削铝硅合金时的磨损机理主要是黏结磨损和硬质点磨损。     

日立工具和日立金属提高汽车部件用DLC涂层的密着性

据报道：日立工具和日立金属开发出了密着性比原来的DLC（DiamondukeCarbon，类金刚石碳）涂层更高的汽车部件用DLC涂层“L—Frex”和皮膜特性更高的汽车部件用母材“ASL555”。2009年10月，日立工具将开始新涂层服务，日立金属将上市新母材。这两种产品的基础研究得到了日立制作所的协助。据两公司介绍，目前减轻汽车部件重量、提高耐用性的需求高涨，其中减小发动机气门系统（气门挺杆、摇杆）及燃料喷射系统滑动部件（燃料喷嘴、燃料供应泵等）处发生的摩擦需求很高。另外，发动机使用的滑动部件会遇到高温，因此还需要提高耐燃烧特性。     

苏尔寿美科公司

MAC微合金涂层 苏尔寿美科2008年推出的MAC（微合金）涂层技术，是基于多米诺涂层平台开发的新一代涂层技术。微合金涂层是通过在涂层中添加微量元素，改变涂层材料的特性，提高材料的抗氧化性、耐腐蚀性、强度和韧性。比如在Mpower（Al—TiSiXN）这种铝钛基微合金涂层中，     

纺织机钢丝圈表面类金刚石膜的制备及摩擦特性研究

为提高纺织机高速纺纱工况下钢丝圈表面的磨损性能,采用直流等离子气相沉积法在钢丝圈表面制备类金刚石涂层(DLC),采用原位扫描探针显微镜观测涂层表面形貌,测量并计算涂层硬度。结果发现,DLC涂层颗粒粒径约为100 nm,呈岛状聚集分布,硬度约为18 GPa。采用球-盘式摩擦试验机研究DLC涂层在不同载荷(20~100 N)和不同转速(100~600 r/min)条件下的摩擦特性。结果表明,在低载高速的条件下,DLC涂层具有良好的耐磨特性,符合钢丝圈的实际工况。采用傅里叶变换红外光谱分析涂层的磨损机制,结果发现,在摩擦磨损过程中从薄膜中释放出来的氢和涂层的剪切变形引起了DLC薄膜的石墨化SP^3/SP^2转变,从而降低了摩擦因数和磨损率。     

碳掺杂涂层在汽车零部件行业的应用前景

在苛刻的条件下,涂层技术可以通过降低摩擦功耗从而实现减少CO2排放,与此同时涂层还能提供很好的磨损防护。涂层因此在汽车行业得到了广泛的应用。当前应用趋势是涂层需适应更高的工作温度和更低的润滑油粘度。Hauzer着手进行了掺杂DLC(类金刚石)涂层和ta-C(四面体非晶碳)涂层的研究。不同的掺杂材料被添加到无氢和含氢的DLC涂层中。     

掺杂碳基涂层抗摩耐磨性能的改进

<正>在苛刻的工作条件下,涂层技术可以减小摩擦和提高零部件的耐磨性,因此成为减少CO_2排放的途径之一,在汽车行业得到了广泛的应用。为了适应当前提高工作温度和降低润滑油粘度的发展趋势,豪泽(Hauzer)公司开始对类金刚石(DLC)涂层掺杂技术和ta-C(四面体非晶碳)涂层进行研究。不同的掺杂材料被添加到无氢和有氢DLC涂层之中。     

调制比对多层DLC涂层摩擦及电化学行为的影响

研究调制比对多层类金刚石(Diamond-like carbon,DLC)涂层摩擦及腐蚀行为的影响。采用等离子体增强化学气相沉积技术成功制备了不同调制比的多层DLC涂层。利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、划痕仪、摩擦磨损试验机及电化学工作站等表征手段评价了不同调制比多层DLC涂层的结构特点、力学性能、摩擦学性能以及耐腐蚀性能。结果表明:所制备涂层表面光滑、结构致密、膜基界面结合良好。其中1∶1为多层DLC涂层最佳调制比,该调制比涂层的硬度、弹性模量和抗裂纹萌生的临界载荷最大。同时,摩擦试验表明1∶1涂层具有最低的磨损率,且经720 h盐雾试验后仍然表现出较高的阻抗值。通过以上结果可以得出当调制比为1∶1时,多层DLC涂层具有良好的摩擦学性能及耐腐蚀性能。     

涂层材料热特性参数对点接触弹流润滑的影响

为探究涂层材料热特性参数对点接触弹流润滑的影响,选择3种不同方法制备的类金刚石（DLC）涂层和氧化锆陶瓷涂层,构建考虑涂层热特性的点接触弹流润滑模型,分析涂层材料、涂层厚度和润滑剂的流变性对接触区润滑性能的影响。结果表明：在弹流润滑状态下具有不同热特性的4种表面涂层导致了膜厚的差异,固体表面温度及润滑区温度场会随涂层热惯性变化;热惯性最小的DLC涂层加在快速运动表面能获得更高的膜厚;随着涂层厚度的增加,会引起固体表面的温度升高,使摩擦因数降低;非牛顿流体对压力、膜厚的影响很小,但与牛顿流体相比,能获得相对较低的温度。在弹流润滑状态下,涂层覆在快表面对于减小摩擦、提高膜厚是有益的。     

类金刚石碳膜(DLC)的制备和性能及其在工具和模具中的应用

类金刚石碳膜（DLC）有极优良的性能，与金刚石膜（DF）类似。已有很多的应用。简介了DLC膜的结构，性能，实用的制备方法及其在工具和模具等领域中的应用。     

快速金刚石涂层新技术

快速金刚石涂层新技术美国密歇根州ＴＵｒｅ讪ｎ技术集团属下的ＱＷ公司推出了一种适用于刀片、圆形刀具（如钻头、铰刀）、曲而和不规则表面以及大平面的金刚石涂层新技术。这种工艺采用Ｉ激光技术和表面涂层专利技术，其涂覆速度可比极具竞争力的化学气相沉积（＊ＶＤ）...     

CVD金刚石厚膜焊接刀具的制造及切削性能

用于制造金属切削刀具的金刚石主要有四种类型：（1）天然单晶金刚石；（2）人工合成单晶金刚石；（3）聚晶金刚石复合片（PCD）；（4）化学气相沉积（CVD）金刚石膜。近年来，随着CVD金刚石工艺的发展，CVD金刚石对具的应用越来越广泛。CVD金刚石对具有两类：CVD金刚石薄膜涂层刀具和CVD金刚石厚膜焊接刀具。由于金刚石厚膜焊接刀具兼有单晶金刚石和金刚石薄膜涂层刀具的优点，从而具有广阔的应用前景。本文主要介绍金刚石厚膜的制备、厚膜刀具的制造及厚膜刀具的切削性能。     

负偏压对含氢类金刚石薄膜性能的影响

为了解决类金刚石(DLC)薄膜与金属基材间的界面结合强度问题,本研究采用直流等离子体增强化学气相沉积(DC-PECVD)技术,以等时长、不同偏压条件在45钢基材上沉积复合DLC薄膜.采用扫描电镜、原子力显微镜观察薄膜形貌;采用拉曼光谱仪分析薄膜成分;采用涂层附着力自动划痕仪测定膜基结合强度.结果表明:制备偏压从-600...     

类金刚石膜的性质及应用

介绍了类金刚石膜（Diamond—like Carbon films，DLC films）的结构、制备方法和发展现状。综述了DLC膜的机械、电子、光学和医学等性能以及在这些领域中的应用状况。     

基于工艺控制与基体处理的类金刚石涂层性能优化技术研究综述*

类金刚石涂层(DLC)因其高硬度、高耐磨性、低摩擦因数等特性被广泛用作机械零部件润滑防护涂层,但传统的DLC涂层在高速、重载及高温等苛刻工况下易发生摩擦因数升高、开裂及鼓包/起皮并从基材脱落进而导致涂层润滑防护失效。基于工艺控制及基体处理2个方面,从涂层的沉积工艺、元素掺杂、过渡层的添加及渗氮渗碳、改变粗糙度、加工表面微织构等手段对提升DLC涂层服役性能的优化措施进行综述;针对提高DLC涂层服役性能的措施进行理论分析,并提出未来的研究方向,如建立规范统一的高性能DLC涂层的制备工艺及性能表征方法,进一步探讨不同基体粗糙度对涂层机械啮合力的影响,以及微织构的尺寸效应及对DLC涂层的热应力缓释作用。     

普通硬质涂层和超硬涂层的研究进展

随着现代科学技术的不断进步,普通硬质涂层和超硬涂层有了显著的发展,部分涂层已经在某些领域实现了应用。主要介绍了氮化物、碳化物、氧化物、硼化物等普通硬质涂层和金刚石、类金刚石(DLC)、cBN、纳米多层结构涂层及纳米复合涂层等超硬涂层的性能、应用、制备技术及其发展趋势,并对部分常见涂层面临的性能改进及其今后可能的发展方向进行了探讨。