1.設備投入成本高
真空設備:物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)等常用的 DLC 涂層制備方法都需要在真空環境下進行。高質量的真空鍍膜設備價格昂貴,如大型磁控濺射鍍膜設備、等離子體增強化學氣相沉積設備等,通常需要數百萬元甚至上千萬元的投資。
能源消耗:這些設備在運行過程中需要消耗大量的電能,維持真空環境、產生等離子體以及加熱等都需要持續的能量供應,長期下來能源成本也是一筆不小的開支。
2.原材料成本較高
碳源材料:制備 DLC 涂層需要使用高純度的碳源材料,如石墨、甲烷、乙炔等。這些原材料的純度要求高,價格相對較貴,并且在制備過程中可能會有一定的損耗。
輔助氣體:在一些制備工藝中,還需要使用到氬氣、氫氣等輔助氣體,這些氣體的持續供應也增加了成本。
3.工藝要求嚴格
技術人員:DLC 涂層的制備需要專業的技術人員進行操作和監控,他們需要具備豐富的經驗和專業知識,以確保涂層的質量和性能。技術人員的培訓成本和薪酬支出也是制備成本的一部分。
工藝參數控制:制備過程對工藝參數的控制要求非常嚴格,如溫度、氣壓、氣體流量、沉積時間等。任何一個參數的微小變化都可能影響涂層的結構和性能,需要進行反復的試驗和調整,這增加了時間成本和生產成本。
4.生產效率相對較低
沉積速率較慢:與一些傳統的涂層制備方法相比,DLC 涂層的沉積速率相對較慢。例如,物理氣相沉積法制備 DLC 涂層時,沉積一層較厚的涂層可能需要較長的時間,這使得單位時間內的產量有限,從而增加了單位產品的成本。
后處理復雜:部分DLC 涂層制備后還需要進行退火、拋光等后處理工序,以提高涂層的性能和表面質量,這些額外的工序也會增加成本。
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