以下是關(guān)于刀具涂層DLC的介紹:
1.定義與特性
定義:DLC涂層即類金剛石涂層,是一種由碳元素構(gòu)成、在性質(zhì)上和鉆石類似,同時(shí)又具有石墨原子組成結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)薄膜。
特性:具有高硬度,維氏硬度可達(dá) 5000-9000HV,接近金剛石,能顯著提高刀具耐磨性;摩擦系數(shù)低,一般在0.05-0.1之間,可減少切割力,提高切割效率;化學(xué)惰性強(qiáng),耐腐蝕,能延長刀具在惡劣環(huán)境中的使用壽命;還具有良好的導(dǎo)熱性與光滑表面,可有效散熱、減少物質(zhì)粘附。
2.制備方法
物理氣相沉積(PVD):在真空環(huán)境下,通過蒸發(fā)、濺射等物理手段使碳源物質(zhì)電離成離子或原子,然后沉積在刀具表面形成DLC涂層。
等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD):利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)反應(yīng),使碳?xì)錃怏w等在較低溫度下分解并沉積在刀具表面形成 DLC 涂層。
3.應(yīng)用領(lǐng)域
金屬切削加工:可用于鉆頭、銑刀、車刀等刀具,提高刀具壽命和加工效率,降低加工成本,尤其適用于加工有色金屬材料。
模具制造:能應(yīng)用于五金沖壓模具、注塑模具等,可降低模具表面摩擦,提高模具脫模性能,減少模具磨損,延長模具使用壽命。
汽車工業(yè):在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件如活塞、活塞環(huán)、氣門挺桿等表面涂覆DLC涂層,可降低摩擦,提高零部件的耐磨性和耐腐蝕性,減少能量損耗。
4.發(fā)展趨勢
性能優(yōu)化:通過改進(jìn)制備工藝和添加合金元素等方法,進(jìn)一步提高DLC涂層的硬度、韌性、熱穩(wěn)定性等性能,擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。
復(fù)合涂層:將DLC涂層與其他涂層材料如 TiN、TiAlN等結(jié)合,制備出具有更優(yōu)異綜合性能的復(fù)合涂層。
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