陶瓷鍍 DLC 即陶瓷表面鍍類金剛石碳涂層,以下是關于它的詳細介紹:
原理
DLC 涂層的制備通常采用物理氣相沉積(PVD)或化學氣相沉積(CVD)技術。
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、離化形成等離子體,然后在電場作用下,碳離子被加速并沉積在陶瓷表面,形成 DLC 涂層。
化學氣相沉積(CVD):將含有碳元素的氣態化合物(如甲烷等)通入反應腔,在一定的溫度、壓力和催化劑等條件下,氣態化合物發生分解、化合等反應,在陶瓷表面生成 DLC 涂層。例如等離子體輔助化學氣相沉積(PECVD),利用等離子體增強化學反應,使反應在較低溫度下就能高效進行。
性能優勢
高硬度:DLC 涂層硬度很高,可達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: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,提高陶瓷在摩擦應用中的性能。
良好的化學穩定性:純 DLC 膜耐蝕性優異,各類酸、堿甚至王水都難以侵蝕,能保護陶瓷基體免受化學物質的侵蝕。
生物相容性:具有良好的生物相容性,在醫療領域用于陶瓷制品時,不會對生物體產生不良影響。
應用領域
機械領域: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,提高軸承的運轉效率和穩定性,適用于高速、高精度的機械傳動系統。
醫療領域:陶瓷人工關節、牙科種植體等鍍上DLC涂層,不僅可以增強表面硬度和耐磨性,還能提高生物相容性,減少機體對植入物的排異反應,降低磨損顆粒對人體組織的刺激,提高植入物的使用壽命和安全性。
光學領域:對于一些陶瓷光學元件,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,提高光學性能,同時還能起到保護作用,防止元件表面被劃傷和污染。
電子領域: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電子元件的損壞。
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