Алмазоподобные покрытия (DLC) сочетают в себе лучшие качества графита и алмаза, которые являются природными формами углерода. Покрытия DLC могут быть довольно твердыми, смазывающими и химически инертными, что делает их превосходными для широкого спектра применений. Например, покрытия DLC позволяют бритвам обеспечивать гладкое и чистое бритье день за днем и повышать производительность при гонках на мотоциклах и автомобилях. Темный, глянцевый, нейтральный цвет некоторых DLC-покрытий визуально бросается в глаза. Примером могут служить часы с DLC-покрытием. DLC-покрытия наносятся с помощью плазменных процессов (подробнее об этом ниже). Но сначала:
1. Что такое алмазоподобные покрытия (DLC)?
Хотя и графит, и алмаз состоят только из углерода, вряд ли можно найти материалы с более отчетливыми свойствами. Причина этих различий кроется в их структуре — способе взаимодействия атомов углерода.
Графит состоит из прочно связанных листов, «неплотно» соединенных между собой слоями. С другой стороны, в алмазе атомы углерода соединяются в прочную, жесткую трехмерную структуру. Следовательно, графит прекрасно работает в качестве твердой смазки, поскольку его жесткие, толщиной с бумагу, слои легко скользят друг по другу. Напротив, плотно упакованная кристаллическая структура алмаза образует форму углерода с самой высокой твердостью и теплопроводностью среди всех природных материалов.
2. Зачем использовать плазменные процессы для нанесения DLC-покрытий?
Покрытия DLC наносятся с помощью плазменных процессов, таких как PE-CVD. Химическое осаждение из паровой фазы (CVD) — это технология выращивания тонких пленок на различных поверхностях с использованием химической реакции между молекулами газа. Некоторая форма энергии необходима для возбуждения, разрушения и зарядки молекул газа. В свою очередь, они химически реагируют друг с другом и с поверхностью, вызывая «выращивание» покрытия.
CVD может наносить самые разные материалы: от металлов до пластиков, керамики и стекла. Энергия, вызывающая реакции, может исходить от тепла (термическое CVD) или от плазменного (PE-CVD). Технологию нанесения DLC покрытия методом финишного плазменного упрочнения можно отнести к стимулированного плазмой (CVD - PECVD) или ассистированного плазмой (VD - PACVD). Существенным преимуществом PE-CVD является то, что не требуются высокие температуры, что позволяет наносить на чувствительные к температуре материалы, такие как металлы и сплавы с низкой температурой плавления. Мягкое, эластичное полимерное покрытие превратится в твердое, гладкое DLC-покрытие путем простого изменения энергии плазмы во время процесса PE-CVD.
3. Вопрос: Создает ли DLC твердое или смазывающее покрытие? Оба!
Покрытие DLC аморфно, как и стекло, со связями, варьирующимися от преимущественно графитовых до более алмазоподобных. Возможность адаптировать взаимодействие атомов углерода путем изменения параметров процесса позволяет нам производить материалы, приближающиеся по твердости к природному алмазу. Однако есть компромиссы: более твердые покрытия, как правило, подвергаются более высоким нагрузкам, поэтому выбор адгезионного слоя (слоя между DLC-покрытием и поверхностью) имеет решающее значение, чтобы покрытие хорошо прилегало к поверхности. В некоторых случаях более мягкое, но более прочное покрытие будет более долговечным, чем твердое, подвергающееся нагрузкам покрытие. В любом случае смазывающая способность помогает снизить скорость износа.
Исключительное сочетание смазывающей способности и твердости покрытий DLC означает, что мы можем адаптировать эти покрытия для широкого спектра применений. Например:
- Покрытия DLC повышают топливную экономичность и мощность, уменьшая трение скольжения и износ компонентов двигателя, таких как форсунки и подшипники распределительного вала.
- Покрытия DLC облегчают отделение и продлевают срок службы форм при литье алюминия и пластмасс под давлением.
- и много другое
Мы надеемся, что вам понравились наши ответы на вопросы о DLC покрытиях. Если у вас остались вопросы - Свяжитесь с нами сегодня!
