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   DLC類金剛石涂層具有摩擦系數(shù)低、硬度高、彈性模量大、熱導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)小、化學(xué)穩(wěn)定性好、光學(xué)帶隙寬等長(zhǎng)處，被廣泛應(yīng)用于加工刀具、模具、醫(yī)療器械、轎車零部件等。DLC類金剛石涂層之所以具有如此多的長(zhǎng)處功能且被廣泛應(yīng)用，根本原因在于其共同的結(jié)構(gòu)特性及由此構(gòu)成的功能。

一、DLC類金剛石涂層的結(jié)構(gòu)特性

1、亞穩(wěn)態(tài)決議結(jié)構(gòu)

DLC類金剛石涂層不是由單質(zhì)組成，它是一種含有SP2和SP3鍵，幾乎不含SP1鍵的亞穩(wěn)態(tài)非晶碳。具有超過(guò)70%的SP3鍵的DLC涂層與金剛石涂層有許多類似的性質(zhì)。類金剛石是含有SP2雜化和SP3雜化的非晶碳，因此其表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)介于金剛石和石墨之間。

2、化學(xué)鍵決議功能

SP3鍵決議涂層的力學(xué)功能，SP2鍵決議了涂層的物理功能。通過(guò)調(diào)整制備工藝，控制SP3鍵和SP2鍵的比例，能夠獲得不同性質(zhì)的類金剛石涂層。將SP3鍵多于80%的不含氫的碳膜稱為四面體非晶碳涂層(ta-C)，其硬度僅次于金剛石，因此能夠作為很好的耐磨防護(hù)涂層。亞穩(wěn)態(tài)、非晶態(tài)的DLC，沒(méi)有晶界，涂層細(xì)密潤(rùn)滑，摩擦系數(shù)低，無(wú)晶界缺陷，能夠作為很好的耐腐蝕涂層，但熱穩(wěn)定性差。除了含有SP3鍵和SP2鍵還含有一定數(shù)量氫的碳膜稱為含氫非晶碳涂層(a-C:H)，SP3鍵和SP2鍵雜化構(gòu)成的碳膜稱為非晶碳膜(a-C)，它們都具有較好的生物相容性。

此外，類金剛石涂層還表現(xiàn)出與金剛石類似的光學(xué)、電學(xué)、聲學(xué)性質(zhì)，具有光學(xué)帶隙寬、折射率高、電阻率高、電子親和勢(shì)低一級(jí)特色，聲音傳播速度大，能夠作為高保真揚(yáng)聲器高音單元振膜、聲學(xué)傳感器等使用。

二、DLC類金剛石涂層的制備辦法

DLC類金剛石涂層的制備辦法有化學(xué)氣相堆積(CVD)和物理氣相堆積(PVD)。

1、化學(xué)氣相堆積法

化學(xué)氣相堆積是指在高溫或許等離子場(chǎng)中使含碳化合物分化或許電離，然后在基體上產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)構(gòu)成類金剛石涂層。一般的CVD技能存在堆積溫度較高，涂層的內(nèi)應(yīng)力大等缺陷，逐步被等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相堆積(PE-CVD)、微波-射頻(MW-KF)、直流輝光放電法(DG)、射頻輝光放電法(RFG)等取代。

2、物理氣相堆積法

物理氣相堆積制備DLC薄膜，通過(guò)高溫蒸騰，氣體離子濺射石墨靶材，使碳以離子或原子的方式堆積于基體上成膜，這種薄膜外表粗糙，結(jié)合力差，工業(yè)應(yīng)用效果不明顯。離子束堆積(IBD)、磁控濺射、陰極電弧技能和脈沖激光堆積(PLD)等，均能夠制備外表細(xì)密潤(rùn)滑、內(nèi)應(yīng)力小、附著力強(qiáng)、摩擦系數(shù)較小的類金剛石涂層。