Химический состав DLC-покрытия (Diamond-like Carbon) в основном состоит из аморфного углерода со значительным содержанием sp3-гибридизированных углеродных связей, которые и обусловливают его алмазоподобные свойства. DLC-покрытия формируются в ходе таких процессов, как плазменное химическое осаждение из паровой фазы (PACVD) или радиочастотное плазменное химическое осаждение из паровой фазы (RF PECVD), когда углеводородные газы, такие как метан, диссоциируют в плазменной среде. Образовавшиеся атомы углерода и водорода рекомбинируют на поверхности подложки, формируя покрытие со свойствами, имитирующими свойства алмаза, включая высокую твердость и износостойкость.
Подробное объяснение:
-
Состав DLC:
-
DLC-покрытия состоят в основном из углерода, структура которого включает гибридизированные связи sp2 и sp3. Связи sp3, аналогичные тем, что присутствуют в алмазе, придают покрытию высокую твердость и износостойкость. Точное соотношение sp2 и sp3 связей может меняться в зависимости от процесса и условий осаждения, что влияет на свойства DLC.Процесс осаждения:
-
Формирование DLC-покрытий обычно происходит при диссоциации углеводородных газов в плазменной среде. В методе RF PECVD газ ионизируется и фрагментируется плазмой на реактивные виды. Эти энергичные виды вступают в реакцию и конденсируются на поверхности подложки, образуя пленку с высоким содержанием углерода. Процесс проводится при относительно низких температурах, что обеспечивает хорошую адгезию к различным подложкам.
-
Свойства и применение:
Благодаря высокой твердости (до 9000 HV по шкале Виккерса), износостойкости и низким фрикционным свойствам, DLC-покрытия идеально подходят для применения в трибологических системах, таких как двигатели и механические узлы. Они также обеспечивают превосходную чистоту поверхности без необходимости последующей обработки, что делает их подходящими для высокоточных инструментов и декоративных применений. Кроме того, DLC-покрытия химически инертны и биосовместимы, что расширяет сферу их применения до медицинских компонентов и имплантатов.
Заблуждения и сравнения:
