Powłoka podobna do diamentów DLC ma charakterystykę współczynnika niskiego tarcia, wysokiej twardości, dużego modułu sprężystego, wysokiej przewodności cieplnej, małego współczynnika rozszerzania cieplnego, dobrej stabilności chemicznej, szerokiej szczeliny optycznej itp., I jest szeroko stosowana w przetwarzaniu powlekania narzędzi, form, sprzętu medycznego, sprzętu medycznego, części samochodowych i innych urządzeń. Podstawowym powodem, dla którego powłoki DLC mają tak wiele funkcji i są szeroko stosowane, są ich właściwości strukturalne i funkcje, które z nich wynikają.
1. Charakterystyka strukturalna powłok diamentów DLC
1) Struktura rozdzielczości metastabilnej
Powłoka DLC DLC nie składa się z substancji elementarnych, jest metastabilnym amorficznym węglem z wiązaniami SP2 i SP3 i prawie bez wiązań SP1. Powłoki DLC z ponad 70% wiązaniami SP3 mają wiele podobnych właściwości do powłok diamentowych. Diamentowe węgle to amorficzne węgle zawierające hybrydyzację SP2 i hybrydyzację SP3, więc wykazują właściwości pośrednie między diamentem i grafitem.
2) Funkcja rozdzielczości wiązań chemicznych
Wydajność mechaniczną powłoki decyduje o wiązanie SP3; jego fizyczna wydajność przez wiązanie SP2. Różne cechy można wytwarzać poprzez zmianę techniki przygotowania i stosunek wiązań SP3 do SP2, a tym samym uzyskując powłoki podobne do diamentów. Po drugie, tylko diament w twardości, a tym samym działać jako skuteczna powłoka ochronna przed zużyciem, folii węglowe bez wodoru z ponad 80% wiązaniami SP3 są znane jako czworościenne amorficzne powłoki węglowe (TA-C). Chociaż słaba stabilność termiczna, metastabalna, amorficzna DLC, brak granic ziaren, drobne smarowanie, niski współczynnik tarcia, brak wad granicznych ziarna, można zastosować jako odpowiednią powłokę odporną na korozję. Oprócz wiązania SP3 i wiązania SP2, amorficzna powłoka węglowa zawierająca wodór (AC: H) to folia węgla wykonana, z której tworzy się hybryda wiązania SP3 i wiązania SP2; Oba te filmy węglowe mają dobrą biokompatybilność.
Ponadto szeroko stosowane przez wiele innych sektorów, powłoki podobne do diamentów wykazują również porównywalne właściwości optyczne, elektryczne i akustyczne do diamentu i mają cechy szerokiej optycznej pasma, wysokie współczynniki załamania światła, wysoka rezystywność i niskie powinowactwo elektronów.
2. Metoda przygotowania powłoki przypominającej diamenty DLC
Powłoki DLC DLC przygotowuje się przez chemiczne układanie fazy pary (CVD) i układanie układu fazowego pary fizycznej (PVD).
1) Metoda akumulacji fazy chemicznej fazy pary
Akumulacja fazy pary chemicznej odnosi się do różnicowania lub jonizacji związków zawierających węgiel w wysokich temperaturach lub w polu plazmowym, a następnie reakcji chemicznej na podłożu w celu utworzenia powłoki przypominającej diament. Ogólne CVD ma wady, takie jak wysoka temperatura akumulacji i duży naprężenie wewnętrzne powłoki i jest stopniowo zastępowane przez układanie chemicznej fazy pary z wzmocnionym plazmą (PE-CVD), częstotliwość mikrofal-radio (MW-KF), wyładowanie blasku prądu stałego (DG), rozładowanie częstotliwości radiowej (RFG) i inne metody przygotowawcze.
2) Fizyczna metoda akumulacji fazy pary
Film DLC jest wytwarzany przez fizyczne układanie fazy pary, a węgiel jest układany na podłożu w postaci jonów lub atomów poprzez transpirację o wysokiej temperaturze i rozpylanie jonów gazowych, który ma szorstki wygląd i słabą siłę wiązania, a wpływ zastosowania przemysłowego nie jest oczywisty. Układanie wiązki jonowej (IBD), rozpylanie magnetronowe, technologia łuku katodowego i pulsacyjne układanie laserowe (PLD) można zastosować do przygotowywania powłok przypominających diamenty z drobnym smarowaniem, niskim naprężeniem wewnętrznym, silną adhezją i małym współczynnikiem tarcia.