پوشش DLC Diamond مانند نوعی پوشش مقاوم در برابر سایش است ، به دلیل خودآزاری ، مقاومت در برابر خوردگی ، مقاومت در برابر سایش و بی حالی و شیمیایی بالا ، در محیط های مختلف ، پوشش DLC ، به عنوان نوعی از مواد پوشش دهنده خودکشی بالقوه ، دارای طیف گسترده ای از چشم انداز برای استفاده در مزارع سیستم های الکترومكاتیکالیکالیکالیکالیکالیکالیکال ، روشهای آماده سازی پوشش DLC عمدتاً رسوب فاز بخار فیزیکی (PVD) و رسوب فاز بخار شیمیایی (CVD) است و روشهای مختلف آماده سازی اثرات متفاوتی بر ضریب درگیری پوشش DLC دارند. روشهای اصلی آماده سازی پوشش DLC رسوب بخار فیزیکی (PVD) و رسوب بخار شیمیایی (CVD) ، روش های آماده سازی مختلف در ضریب درگیری پوشش های DLC متفاوت است و پارامترهای فرایند تهیه نیز تأثیر بیشتری بر ضریب درگیری پوشش های DLC دارند.
1. منبع گاز واکنش
ترکیب مؤلفه منبع گاز واکنش تأثیر تعیین کننده ای در ریزساختار پوشش های DLC دارد ، به ویژه معرفی هیدروژن به طور قابل توجهی وضعیت پیوند شیمیایی پوشش را تغییر می دهد. در فرآیند رسوب فیلم نازک الماس ، هیدروژن اتمی یک اثر انتخابی انتخابی منحصر به فرد را نشان می دهد: هنگامی که متان تحت تأثیر قرار می گیرد ، بدون مشارکت اتم های اضافی هیدروژن ، میزان تولید فاز گرافیتی (پیوند SP²) و فاز الماس (پیوند SP³) در محصول تجزیه ، اساساً برابر است. با این حال ، هنگامی که معرفی هیدروژن اتمی فوق العاده تعادل معرفی می شود ، میزان اچ کردن اتم های هیدروژن در فاز گرافیت می تواند تا 10-20} بار از فاز الماس (داده های تجربی) باشد ، و چنین مکانیسم انتخابی انتخابی ، باعث افزایش نسبت پیوندهای SP³ به 7}}}} {8 {8 {8 {8 {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {8 {8 {{8 {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8 تثبیت موثر ساختار شبکه کربن آمورف. علاوه بر این ، تنظیم فشار جزئی هیدروژن در منبع گاز به طور مستقیم بر میزان هیدروژن پوشش تأثیر می گذارد. هنگامی که نسبت H₂ از 5 ٪ به 4 {10}}} افزایش می یابد ، غلظت اتم های هیدروژن در لایه فیلم می تواند از 15AT به 35AT افزایش یابد. (نتایج تجزیه و تحلیل XPS) ، و ضریب مربوط به اصطکاک می تواند از 0.25 به 0.08 کاهش یابد (آزمون شیمیایی توپ و لکه دار) ، که می تواند به شست و شیوه شیمو باشد ، که می تواند به شیمو و شستشوی شیمو باشد ، که می تواند به شست و شیوه شیمو باشد ، می تواند به شستشوی شستشویی باشد ، که می تواند به شستشوی شیمو باشد ، می تواند به شستشوی شستشوی شستشویی شود. جذب اتم های هیدروژن در رابط کشویی.
2. عناصر دوپینگ
با کنترل دقیق غلظت دوپینگ عناصر فلزی (به عنوان مثال ، TI ، W) یا غیر فلزی (به عنوان مثال ، SI ، N) ، طراحی چند منظوره پوشش های DLC قابل تحقق است. به عنوان نمونه از نیتروژن استفاده کنید: هنگامی که محتوای n در 5-8 at کنترل می شود. این به دلیل اتم های نیتروژن و مولکول های آب پیوند هیدروژن برای تشکیل سطح فیلم غیرفعال است. اما هنگامی که محتوای N بیش از 15 برابر باشد. ٪ ، زنجیره های طولانی CC در ساختار شبکه کربن به شدت قطع می شوند (مشاهدات TEM نشان می دهد که اندازه میکروکریستالی گرافیت به {9} nm) کوچک می شود) ، و در نتیجه ضریب اصطکاک بالاتر از 0.2 افزایش می یابد. به طور مشابه ، دوپینگ {12}}} at. ٪ از سیلیکون می تواند میزان سایش پوشش و جفت گیری فولاد را 80 ٪ کاهش دهد (از طریق تشکیل لایه انتقال بین سطحی Si-O-Si) ، اما باعث افزایش ناگهانی در استرس داخلی پوشش تا بیش از 4 نتیجه می شود که نتیجه گیری از شیوه های زیر GPA (Subalmate Dailation) اندازه گیری شده است.
3. مواد ماتریس
خصوصیات فیزیکوشیمیایی مواد بستر به طور مستقیم بر عملکرد خدمات پوشش DLC تأثیر می گذارد. در بستر پلی کربنات (PC) با استفاده از فرآیند PECVD پوشش DLC (ضخامت 1.2 میکرومتر) ، ضریب اصطکاک را می توان به 0. 15 (در مقایسه با بستر PC برای کاهش 70 ٪) کاهش داد ، به لطف گروه های عملکردی PC -OH و فیلم کربن که توسط پیوند شیمیایی شکل گرفته است. بستر شیشه-⁶\/K ، DLC ≈ 3 × 10-⁶\/k. DLC ≈ 3 × 10-⁶\/k) و عدم وجود سایت های واکنش فعال ، و در نتیجه قدرت پیوند پوشش کافی (بار بحرانی تست خراش فقط 5N). بهینه سازی زبری سطح بستر نیز بسیار مهم است: هنگامی که مقدار بستر RA از 0}. 8 μm به 0}. {5} 5 میکرومتر ، مقدار RA سطح پوشش DLC به طور مطابقت از 0}} 0.02 mmmmmmmment}. 3 am mmmment. 40 ٪ کاهش در مصرف انرژی اصطکاک در شرایط روانکاری مرزی (با کاهش اثر اتصال مکانیکی میکروبومپ های سطح حاصل می شود).
4 انرژی یون
تنظیم انرژی یون (با استفاده از ولتاژ تعصب از {{0}} v) می تواند عملکرد پوشش های DLC را بهینه سازی کند. هنگامی که ولتاژ تعصب از 50 ولت به 300 ولت افزایش می یابد ، اثر بمباران یونی منجر به افزایش محتوای اوراق قرضه SP³ از 40 ٪ به 65 ٪ (مشخص می شود که توسط طیف سنجی از دست دادن انرژی الکترونی EELS مشخص می شود) ، در حالی که میزان هیدروژن از 30at ٪ به 18AT کاهش می یابد. این تکامل ساختاری منجر به کاهش استرس داخلی پوشش از 3.5 گرم به 1.8 گرم در (محاسبه شده توسط پراش اشعه ایکس) و افزایش استحکام پیوند بستر فیلم توسط یک عامل 2 یا بیشتر (خراش بحرانی از 15 به 15.5 گرم در ثانیه می شود ، و این همان میزان بسیار حساس برای خراش برای 15 تا 15GPA است. از 15N به 35N افزایش یافته است). Tribological tests show that the friction coefficient of the coating prepared with 300V bias can be stabilized at 0.10-0.12 under dry friction conditions (45% lower than that of the unbiased coating), which is attributed to the formation of 3D crosslinked network by the high sp³ content that effectively inhibits the graphitization transition induced by frictional heat (the half-height width of the Raman طیف از 180 سانتی متر کاهش یافته است-¹ تا 120 سانتی متر-¹).
5 ذرات فیبری
Micron-sized molten droplets (1-5μm in diameter) generated during cathodic arc deposition can seriously degrade the coating performance (causing the surface Ra value to surge from 0.1μm to 0.8μm). By using a 90° bend magnetic filter, >95% of particles >{{0}}. 2 میکرومتر قطر را می توان فیلتر کرد (با آمار مقطع SEM) ، کاهش ضریب اصطکاک پوشش از {5}}. 25 تا 0.15 ، در حالی که استفاده از CVD-SLAT-SLASTED CVD (13.56 MHZ ، 500 W) یک سطح از<0.05 nm (atomic surface flatness), with ultra-low friction properties (atomic surface flatness), and with ultra-low friction properties (surface Ra of <0.5 nm), and with ultra-low friction properties (atomic surface flatness). ), and its ultra-low friction characteristics (μ≈0.03-0.05) stem from the complete elimination of mechanical interlocking effects, when the friction behavior is mainly governed by van der Waals forces at the quantum level (verified by molecular dynamics simulations).