陶瓷鍍 DLC 即陶瓷表面鍍類金剛石碳涂層,以下是關(guān)于它的詳細(xì)介紹:
原理
DLC 涂層的制備通常采用物理氣相沉積(PVD)或化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)。
物理氣相沉積(PVD):以磁過濾陰極電弧法為例,在真空條件下,通過電弧放電使碳源材料蒸發(fā)、離化形成等離子體,然后在電場(chǎng)作用下,碳離子被加速并沉積在陶瓷表面,形成 DLC 涂層。
化學(xué)氣相沉積(CVD):將含有碳元素的氣態(tài)化合物(如甲烷等)通入反應(yīng)腔,在一定的溫度、壓力和催化劑等條件下,氣態(tài)化合物發(fā)生分解、化合等反應(yīng),在陶瓷表面生成 DLC 涂層。例如等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD),利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)反應(yīng),使反應(yīng)在較低溫度下就能高效進(jìn)行。
性能優(yōu)勢(shì)
高硬度:DLC 涂層硬度很高,可達(dá)到甚至接近金剛石的硬度,能有效提高陶瓷的表面硬度,使其更耐磨損和抗劃傷。
低摩擦系數(shù):一般低于 0.04,可顯著降低陶瓷表面與其他物體之間的摩擦力,提高陶瓷在摩擦應(yīng)用中的性能。
良好的化學(xué)穩(wěn)定性:純 DLC 膜耐蝕性優(yōu)異,各類酸、堿甚至王水都難以侵蝕,能保護(hù)陶瓷基體免受化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。
生物相容性:具有良好的生物相容性,在醫(yī)療領(lǐng)域用于陶瓷制品時(shí),不會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生不良影響。
應(yīng)用領(lǐng)域
機(jī)械領(lǐng)域:在陶瓷刀具上鍍DLC 涂層,可提高刀具的耐磨性和切削性能,延長使用壽命;陶瓷軸承鍍DLC后,能降低摩擦損耗,提高軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)效率和穩(wěn)定性,適用于高速、高精度的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。
醫(yī)療領(lǐng)域:陶瓷人工關(guān)節(jié)、牙科種植體等鍍上DLC涂層,不僅可以增強(qiáng)表面硬度和耐磨性,還能提高生物相容性,減少機(jī)體對(duì)植入物的排異反應(yīng),降低磨損顆粒對(duì)人體組織的刺激,提高植入物的使用壽命和安全性。
光學(xué)領(lǐng)域:對(duì)于一些陶瓷光學(xué)元件,如陶瓷透鏡、反射鏡等,鍍DLC 涂層可以改善表面光潔度,減少光散射,提高光學(xué)性能,同時(shí)還能起到保護(hù)作用,防止元件表面被劃傷和污染。
電子領(lǐng)域:陶瓷基片、陶瓷封裝材料等鍍DLC 涂層,可提高其表面的絕緣性能和抗靜電性能,防止電路短路和靜電對(duì)電子元件的損壞。
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