类金刚石碳（DLC）是利用先进技术沉积而成的，主要涉及等离子体辅助化学气相沉积（PECVD）和物理气相沉积（PVD）。该工艺通常使用碳氢化合物（氢和碳）作为前驱体，将其电离成等离子体，然后沉积到基底上。沉积在相对较低的温度下进行（约 300 °C），通常需要预先沉积硅基薄膜以增强附着力。所形成的 DLC 涂层具有高硬度、耐磨性和耐久性的特点，适合应用于汽车、航空航天和工业部件。
要点说明：
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DLC 的沉积技术:
- 射频等离子体辅助化学气相沉积（RF PECVD）:这是沉积 DLC 涂层最常用的方法。它是利用射频能量将碳氢化合物气体（如甲烷、乙炔）电离成等离子体。等离子体将碳氢化合物分解成活性碳和氢，然后沉积到基底上。
- 物理气相沉积（PVD）:虽然 DLC 比较少见，但也可以使用溅射等 PVD 方法。在溅射法中，等离子体离子轰击碳靶，使碳原子汽化并沉积到基底上。
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碳氢化合物在 DLC 沉积中的作用:
- 碳氢化合物（如甲烷、乙炔）是 DLC 沉积的主要前驱体。当引入等离子体时，它们会解离成碳离子和氢离子。
- 这些离子 "雨点般 "地落在基底表面，并在那里重新结合形成坚硬的无定形碳结构，其中含有大量 sp3 键（类似于金刚石）。
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低温沉积:
- DLC 可在相对较低的温度（约 300 ℃）下沉积，因此适用于聚合物或预处理金属等对温度敏感的基材。
- 低温沉积还能最大限度地减少基材的热应力和变形。
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增强附着力:
- 为了提高 DLC 涂层的附着力，通常会使用等离子体辅助化学气相沉积 (PACVD) 技术预先沉积一层硅基中间膜。
- 这层中间膜可作为粘合层，尤其适用于钢铁或硬金属等具有挑战性的基材，确保 DLC 涂层牢固附着。
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DLC 涂层的特性:
- 硬度:DLC 涂层具有极高的硬度，这是因为它含有大量模仿金刚石结构的 sp3 碳键。
- 耐磨性:DLC 的硬度和低摩擦系数使其具有很强的耐磨性，从而延长了涂层部件的使用寿命。
- 化学惰性:DLC 具有化学惰性，在恶劣环境中具有出色的耐腐蚀性。
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DLC 涂层的应用:
- DLC 涂层广泛应用于汽车部件（如活塞环、喷油器）、切削工具、医疗器械和航空航天部件。
- 它们集硬度、耐磨性和低摩擦性于一身，是高性能应用的理想选择。
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过程控制和优化:
- 沉积过程需要对气体流速、等离子功率和基底温度等参数进行精确控制，以获得所需的涂层特性。
- 脉冲等离子沉积等先进技术可进一步提高 DLC 涂层的均匀性和质量。
通过了解这些要点，DLC 涂层设备或耗材的购买者可以就 DLC 对其特定应用的适用性做出明智的决定，从而确保最佳的性能和耐用性。
汇总表：
| 方面 | 详细信息 |
|---|---|
| 沉积技术 | 射频 PECVD（最常见）、PVD（如溅射） |
| 前驱体 | 碳氢化合物（如甲烷、乙炔） |
| 沉积温度 | ~300 °C （低温工艺） |
| 附着力增强 | 通过 PACVD 预沉积硅基中间膜 |
| 主要特性 | 高硬度、耐磨性、化学惰性 |
| 应用领域 | 汽车、航空航天、切削工具、医疗设备 |
| 工艺优化 | 可控气流、等离子功率、基底温度、脉冲沉积 |
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