飞秒脉冲激光沉积类金刚石膜实验研究

期望用类金刚石膜作为硅的红外保护/增透膜,采用波长为800nm,脉宽50fs,重复频率1KH z的T i:Sapph ire飞秒激光器及石墨靶材在单晶S i片上沉积了约0.7μm~1μm厚的类金刚石膜(d iam ond-like carbon film s,DLC),获得了光滑致密,硬度显著提高,红外透过率有一定增加的样品。通过对薄膜拉曼光谱和X射线光电子能谱等的测试,发现单脉冲能量在0.4m J~1.6m J范围内变动时,单脉冲能量0.8m J获得的类金刚石膜综合性能最佳,其对应的焦斑功率密度计算值为1.4×1014W/cm2。     

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。     

类金刚石薄膜涂层铣刀的磨损和寿命

类金刚石薄膜涂层铣刀的磨损和寿命近年来类金刚石薄膜涂层刀具在国外的使用日益广泛。这种薄膜涂层是用石墨在真空中以阴极喷涂法制成的，其硬度接近天然金刚石与钢的摩擦系数至少比工具钢低一个数量级涂覆温度一般不超过１８０Ｃ，可防止涂覆时刀具退火。为了研究这种涂...     

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。     

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。     

沉积压强对类金刚石薄膜组织和性能的影响

使用等离子增强化学气相沉积的方法制备不同沉积压强下的类金刚石薄膜。反应气体为C2H2和CH4,辅助气体为Ar。通过控制气体流量来达到改变沉积压强的目的,沉积压强分别为2.5Pa、3.8Pa、5.0Pa和6.1Pa,为排除其它工艺参数对实验结果的影响,气体流量比C2H2∶CH4∶Ar=2∶2∶1保持不变。使用扫描电镜、拉曼光谱和纳米压痕等检测手段对薄膜的组织和性能进行分析。研究表明,薄膜均为非晶态结构;随着沉积压强的升高,薄膜沉积速率不断提高;随着沉积压强的升高,薄膜的ID/IG值不断下降,说明薄膜中的sp3键含量不断上升,与此同时,薄膜中的硬度和弹性模量不断提高;通过Rockwell压痕法测试膜基结合力,结果表明四组薄膜均有较高的结合力,其中沉积压强为5.0Pa的薄膜的结合力最好。     

德国研发出降低轴承摩擦的类金刚石碳涂层

德国弗赖堡弗劳恩霍夫材料力学研究院（Fraunhofer Institute for Mechanics of Materials IWM）的科学家们正在积极开发未来一代的新型轴承。     

类金刚石碳膜的制备及其应用

类金刚石是一种新型材料,制备应用这种材料已成为国内外研究的热门课题。本文作者结合自己多年的研究工作,就这种材料的制备及其特性、结构和应用作了介绍和述评、     

非平衡磁控溅射氟化类金刚石(DLC)薄膜的结构和性能

使用非平衡磁控溅射方法,以Ｃ２Ｈ２为反应气,Ｃ２Ｆ２为氟化气沉积了含氟和不含氟的类金刚石（ＤＬＣ）薄膜。用Ｘ射线光电子谱仪（ＸＰＳ）及Ｒａｍａｎ光谱仪分析薄膜的成分及结构。试验了薄膜的力学性能并讨论了组织结构对性能的影响。结果表明,含氟ＤＬＣ仍具有典型的ＤＬＣ的Ｒａｍａｎ光谱特性。氟降低薄膜中的Ｉ（Ｄ）／Ｉ（Ｇ）比率,使薄膜中的ＳＰ＾３键相对含量下降。随着氟含量的增加,ＤＬＣ的硬度下降,摩擦系数减     

苏尔寿收购贝卡尔特类金刚石涂层

2010年7月5日,苏尔寿美科公司完成了对比利时贝卡尔特集团类金刚石（DLC）涂层的收购工作。此次收购扩展了苏尔寿美科公司（SulzerMetco）在薄膜涂层市场上的地理分布和技术范围。新收购的6个类金刚石（DLC）涂层工厂能完美地融人苏尔寿Metaplas现有的服务中心（4个在德国,1个在中国）。服务中心能提供PVD（物理气相沉积）涂层服务、PHT（等离子热处理）服务、联合处理服务和物理气相设备。     

ECR-CVD制备类金刚石碳膜的正交实验法研究

采用系统的正交实验法对ECR-CVD法沉积类金刚石碳膜(DLC)的优化工艺进行研究,并分析不同工艺参数对DLC膜性能的影响.共选择基片温度、H2流量、微波功率、直流偏压、脉冲偏压以及脉冲偏压占空比6个参数建立起6因素5水平的正交表,分别以薄膜摩擦因数、磨损率、显微硬度、拉曼谱中D峰与G峰的面积比ID/IG作为考察对象进行研究.极差分析表明,对不同的考察因素其优化工艺略有区别.在所选的参数范围内,脉冲偏压对所测量的DLC膜的性能影响最大.     

脉冲多弧离子镀制备类金刚石薄膜的力学特性

利用脉冲多弧离子镀技术在硅基底上沉积类金刚石薄膜。分析了类金刚石薄膜的硬度和工艺参数的关系 ,讨论了薄膜的耐磨性和化学稳定性。     

工艺条件对类金刚石薄膜在不同介质环境下摩擦学性能的影响研究

考察了基底负偏压对类金刚石薄膜(DLC)在无水和有水环境下摩擦性能的影响。利用电子回旋共振等离子体化学气相方法沉积制备DLC薄膜,利用激光拉曼(Raman)、原子力显微镜(AFM)和纳米硬度计表征了其结构特征,用UMT型多功能摩擦磨损实验机考察了其摩擦性能,并用光学显微镜分析了磨痕特征。结果表明:随着基底偏压的增加,表面粗糙度减小;在无水条件下,基底偏压较低的DLC薄膜摩擦因数较高,并存在一定的波动性,基底偏压较高时,摩擦因数较低。在有水条件下,基底偏压对摩擦因数影响不大。总体来说,加水后薄膜磨损较为严重。     

类金刚石膜（DLC）的热稳定性

阐述了类金刚石膜的热稳定性影响因素,主要包括薄膜成分和厚度及退火环境和加热方式,薄膜的机械性能、电学性能和光学性能在退火处理过程中,会随薄膜结构的变化而发生相应的变化.     

类金刚石膜的力学性能及其工具应用

阐述了类金刚石膜的力学性能和类金刚石膜工具的应用及研究现状。     

物理气相沉积法沉积类金刚石膜时触发电路的设计

在物理气相沉积过程中,触发真空间隙是整个试验过程中最基本的一步,很多因素影响真空间隙的成功触发,本文对此加以讨论,并提供一个合适的触发电路.     

类金刚石薄膜纳米摩擦性能的试验研究

利用摩擦力显微镜(FFM),对由等离子体增强化学气相法沉积的类金刚石(DLC)薄膜的纳米摩擦性能进行了试验研究。用原子力显微镜(AFM)观察了DLC薄膜样品的表面形貌,同时测定了其粘附力值。从外加载荷、扫描速度和湿度的角度分析了薄膜的摩擦特性。     

超薄类金刚石膜纳米摩擦性能研究

使用原子力显微镜对由微波等离子体电子回旋共振化学气相沉积技术制备的超薄类金刚石薄膜的纳米摩擦性能进行了研究。结果表明：氢化非晶碳膜(a-C：H)的摩擦力和外加载荷基本成线性关系，可以使用修正的Amonton公式进行表征；厚度在64．9nm以下薄膜的微观承载性能和膜厚存在明显的正比例关系。通过分析磨损深度和循环次数之间的关系以及对磨损区域的导电性研究，表明a-C：H膜表层的微观承载性能较其内层相差很大，表面存在着一层软膜。     

类金刚石薄膜摩擦机理及其摩擦学性能影响因素的研究现状

类金刚石薄膜(DLC)具有十分优异的减摩耐磨性能,是一种极具发展潜力的固体润滑材料。但其摩擦学性能受到很多因素的影响,这些因素主要可以分为两大类:固有因素和外在因素。在不同的固有因素和外界因素影响下DLC薄膜的摩擦学性能会产生较大差异,这大大制约了人们对其摩擦学行为及摩擦机理的认识,限制了其应用范围的扩展。总结了目前有关DLC薄膜摩擦机理的三种理论,即转移膜理论、滑行界面石墨化理论和化学吸附钝化悬键理论,并在此基础上概括分析了各固有因素和外界因素对DLC薄膜摩擦学性能的影响及其机理,提出未来可以从基础理论和相关技术两方面对DLC薄膜的摩擦学性能展开深入研究。     

过渡层类型对类金刚石薄膜性能的影响

采用电子回旋微波等离子体气相沉积和磁控溅射法相结合的方法,通过石墨靶材和金属钛靶在不锈钢和Al2O3陶瓷基片上沉积了具有不同过渡层的含钛的C薄膜,研究了不同薄膜与衬底的中间层类型对薄膜的表面形貌、硬度、摩擦磨损性能、表面能的影响.结果表明,导电基底更有助于成膜的致密性和均匀性,薄膜为衬底/Ti/TiN/TiCN/C结构时硬度最高.